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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   iropt --- optimizations intertwined with IR construction.
  23  * @author  Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
  24  * @version $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include <string.h>
  29 #include <stdbool.h>
  30
  31 #include "irnode_t.h"
  32 #include "irgraph_t.h"
  33 #include "iredges_t.h"
  34 #include "irmode_t.h"
  35 #include "iropt_t.h"
  36 #include "ircons_t.h"
  37 #include "irgmod.h"
  38 #include "irverify.h"
  39 #include "iroptimize.h"
  40 #include "tv_t.h"
  41 #include "dbginfo_t.h"
  42 #include "iropt_dbg.h"
  43 #include "irflag_t.h"
  44 #include "irhooks.h"
  45 #include "irarch.h"
  46 #include "hashptr.h"
  47 #include "opt_polymorphy.h"
  48 #include "irtools.h"
  49 #include "irhooks.h"
  50 #include "array_t.h"
  51 #include "vrp.h"
  52 #include "firm_types.h"
  53 #include "bitfiddle.h"
  54 #include "be.h"
  55
  56 /* Make types visible to allow most efficient access */
  57 #include "entity_t.h"
  58
  59 static bool is_Or_Eor_Add(const ir_node *node)
  60 {
  61         if (is_Or(node) || is_Eor(node) || is_Add(node)) {
  62                 ir_node  *left      = get_binop_left(node);
  63                 ir_node  *right     = get_binop_right(node);
  64                 vrp_attr *vrp_left  = vrp_get_info(left);
  65                 vrp_attr *vrp_right = vrp_get_info(right);
  66                 if (vrp_left != NULL && vrp_right != NULL) {
  67                         ir_tarval *vrp_val
  68                                 = tarval_and(vrp_left->bits_not_set, vrp_right->bits_not_set);
  69                         return tarval_is_null(vrp_val);
  70                 }
  71         }
  72         return false;
  73 }
  74
  75 /**
  76  * Returns the tarval of a Const node or tarval_bad for all other nodes.
  77  */
  78 static ir_tarval *default_value_of(const ir_node *n)
  79 {
  80         if (is_Const(n))
  81                 return get_Const_tarval(n); /* might return tarval_bad */
  82         else
  83                 return tarval_bad;
  84 }
  85
  86 value_of_func value_of_ptr = default_value_of;
  87
  88 /* * Set a new value_of function. */
  89 void set_value_of_func(value_of_func func)
  90 {
  91         if (func != NULL)
  92                 value_of_ptr = func;
  93         else
  94                 value_of_ptr = default_value_of;
  95 }
  96
  97 /**
  98  * Return the value of a Constant.
  99  */
 100 static ir_tarval *computed_value_Const(const ir_node *n)
 101 {
 102         return get_Const_tarval(n);
 103 }
 104
 105 /**
 106  * Return the value of a 'sizeof', 'alignof' or 'offsetof' SymConst.
 107  */
 108 static ir_tarval *computed_value_SymConst(const ir_node *n)
 109 {
 110         ir_type   *type;
 111         ir_entity *ent;
 112
 113         switch (get_SymConst_kind(n)) {
 114         case symconst_type_size:
 115                 type = get_SymConst_type(n);
 116                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 117                         return new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), get_irn_mode(n));
 118                 break;
 119         case symconst_type_align:
 120                 type = get_SymConst_type(n);
 121                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 122                         return new_tarval_from_long(get_type_alignment_bytes(type), get_irn_mode(n));
 123                 break;
 124         case symconst_ofs_ent:
 125                 ent  = get_SymConst_entity(n);
 126                 type = get_entity_owner(ent);
 127                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 128                         return new_tarval_from_long(get_entity_offset(ent), get_irn_mode(n));
 129                 break;
 130         default:
 131                 break;
 132         }
 133         return tarval_bad;
 134 }
 135
 136 /**
 137  * Return the value of an Add.
 138  */
 139 static ir_tarval *computed_value_Add(const ir_node *n)
 140 {
 141         ir_node *a = get_Add_left(n);
 142         ir_node *b = get_Add_right(n);
 143
 144         ir_tarval *ta = value_of(a);
 145         ir_tarval *tb = value_of(b);
 146
 147         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 148                 return tarval_add(ta, tb);
 149
 150         /* x+~x => -1 */
 151         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 152             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 153                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 154         }
 155
 156         return tarval_bad;
 157 }
 158
 159 /**
 160  * Return the value of a Sub.
 161  * Special case: a - a
 162  */
 163 static ir_tarval *computed_value_Sub(const ir_node *n)
 164 {
 165         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 166         ir_node   *a    = get_Sub_left(n);
 167         ir_node   *b    = get_Sub_right(n);
 168         ir_tarval *ta;
 169         ir_tarval *tb;
 170
 171         /* NaN - NaN != 0 */
 172         if (! mode_is_float(mode)) {
 173                 /* a - a = 0 */
 174                 if (a == b)
 175                         return get_mode_null(mode);
 176         }
 177
 178         ta = value_of(a);
 179         tb = value_of(b);
 180
 181         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 182                 return tarval_sub(ta, tb, mode);
 183
 184         return tarval_bad;
 185 }
 186
 187 /**
 188  * Return the value of a Carry.
 189  * Special : a op 0, 0 op b
 190  */
 191 static ir_tarval *computed_value_Carry(const ir_node *n)
 192 {
 193         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 194         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 195         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 196         ir_tarval *ta = value_of(a);
 197         ir_tarval *tb = value_of(b);
 198
 199         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 200                 tarval_add(ta, tb);
 201                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 202         } else {
 203                 if (tarval_is_null(ta) || tarval_is_null(tb))
 204                         return get_mode_null(m);
 205         }
 206         return tarval_bad;
 207 }
 208
 209 /**
 210  * Return the value of a Borrow.
 211  * Special : a op 0
 212  */
 213 static ir_tarval *computed_value_Borrow(const ir_node *n)
 214 {
 215         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 216         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 217         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 218         ir_tarval *ta = value_of(a);
 219         ir_tarval *tb = value_of(b);
 220
 221         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 222                 return tarval_cmp(ta, tb) == ir_relation_less ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 223         } else if (tarval_is_null(ta)) {
 224                 return get_mode_null(m);
 225         }
 226         return tarval_bad;
 227 }
 228
 229 /**
 230  * Return the value of an unary Minus.
 231  */
 232 static ir_tarval *computed_value_Minus(const ir_node *n)
 233 {
 234         ir_node   *a  = get_Minus_op(n);
 235         ir_tarval *ta = value_of(a);
 236
 237         if (ta != tarval_bad)
 238                 return tarval_neg(ta);
 239
 240         return tarval_bad;
 241 }
 242
 243 /**
 244  * Return the value of a Mul.
 245  */
 246 static ir_tarval *computed_value_Mul(const ir_node *n)
 247 {
 248         ir_node   *a  = get_Mul_left(n);
 249         ir_node   *b  = get_Mul_right(n);
 250         ir_tarval *ta = value_of(a);
 251         ir_tarval *tb = value_of(b);
 252         ir_mode   *mode;
 253
 254         mode = get_irn_mode(n);
 255         if (mode != get_irn_mode(a)) {
 256                 /* n * n = 2n bit multiplication */
 257                 ta = tarval_convert_to(ta, mode);
 258                 tb = tarval_convert_to(tb, mode);
 259         }
 260
 261         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad) {
 262                 return tarval_mul(ta, tb);
 263         } else {
 264                 /* a * 0 != 0 if a == NaN or a == Inf */
 265                 if (!mode_is_float(mode)) {
 266                         /* a*0 = 0 or 0*b = 0 */
 267                         if (ta == get_mode_null(mode))
 268                                 return ta;
 269                         if (tb == get_mode_null(mode))
 270                                 return tb;
 271                 }
 272         }
 273         return tarval_bad;
 274 }
 275
 276 /**
 277  * Return the value of an And.
 278  * Special case: a & 0, 0 & b
 279  */
 280 static ir_tarval *computed_value_And(const ir_node *n)
 281 {
 282         ir_node   *a  = get_And_left(n);
 283         ir_node   *b  = get_And_right(n);
 284         ir_tarval *ta = value_of(a);
 285         ir_tarval *tb = value_of(b);
 286
 287         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 288                 return tarval_and (ta, tb);
 289         }
 290
 291         if (tarval_is_null(ta)) return ta;
 292         if (tarval_is_null(tb)) return tb;
 293
 294         /* x&~x => 0 */
 295         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 296             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 297                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 298         }
 299
 300         return tarval_bad;
 301 }
 302
 303 /**
 304  * Return the value of an Or.
 305  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
 306  */
 307 static ir_tarval *computed_value_Or(const ir_node *n)
 308 {
 309         ir_node   *a  = get_Or_left(n);
 310         ir_node   *b  = get_Or_right(n);
 311         ir_tarval *ta = value_of(a);
 312         ir_tarval *tb = value_of(b);
 313
 314         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 315                 return tarval_or (ta, tb);
 316         }
 317
 318         if (tarval_is_all_one(ta)) return ta;
 319         if (tarval_is_all_one(tb)) return tb;
 320
 321         /* x|~x => -1 */
 322         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 323             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 324                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 325         }
 326         return tarval_bad;
 327 }
 328
 329 /**
 330  * Return the value of an Eor.
 331  */
 332 static ir_tarval *computed_value_Eor(const ir_node *n)
 333 {
 334         ir_node *a = get_Eor_left(n);
 335         ir_node *b = get_Eor_right(n);
 336
 337         ir_tarval *ta, *tb;
 338
 339         if (a == b)
 340                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 341         /* x^~x => -1 */
 342         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 343             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 344                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 345         }
 346
 347         ta = value_of(a);
 348         tb = value_of(b);
 349
 350         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 351                 return tarval_eor(ta, tb);
 352         }
 353         return tarval_bad;
 354 }
 355
 356 /**
 357  * Return the value of a Not.
 358  */
 359 static ir_tarval *computed_value_Not(const ir_node *n)
 360 {
 361         ir_node   *a  = get_Not_op(n);
 362         ir_tarval *ta = value_of(a);
 363
 364         if (ta != tarval_bad)
 365                 return tarval_not(ta);
 366
 367         return tarval_bad;
 368 }
 369
 370 /**
 371  * Tests whether a shift shifts more bits than available in the mode
 372  */
 373 static bool is_oversize_shift(const ir_node *n)
 374 {
 375         ir_node   *count = get_binop_right(n);
 376         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
 377         ir_tarval *tv    = value_of(count);
 378         long       modulo_shift;
 379         long       shiftval;
 380         if (tv == tarval_bad)
 381                 return false;
 382         if (!tarval_is_long(tv))
 383                 return false;
 384         shiftval     = get_tarval_long(tv);
 385         modulo_shift = get_mode_modulo_shift(mode);
 386         if (shiftval < 0 || (modulo_shift > 0 && shiftval >= modulo_shift))
 387                 return false;
 388
 389         return shiftval >= (long)get_mode_size_bits(mode);
 390 }
 391
 392 /**
 393  * Return the value of a Shl.
 394  */
 395 static ir_tarval *computed_value_Shl(const ir_node *n)
 396 {
 397         ir_node *a = get_Shl_left(n);
 398         ir_node *b = get_Shl_right(n);
 399
 400         ir_tarval *ta = value_of(a);
 401         ir_tarval *tb = value_of(b);
 402
 403         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 404                 return tarval_shl(ta, tb);
 405         }
 406
 407         if (is_oversize_shift(n))
 408                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 409
 410         return tarval_bad;
 411 }
 412
 413 /**
 414  * Return the value of a Shr.
 415  */
 416 static ir_tarval *computed_value_Shr(const ir_node *n)
 417 {
 418         ir_node *a = get_Shr_left(n);
 419         ir_node *b = get_Shr_right(n);
 420
 421         ir_tarval *ta = value_of(a);
 422         ir_tarval *tb = value_of(b);
 423
 424         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 425                 return tarval_shr(ta, tb);
 426         }
 427         if (is_oversize_shift(n))
 428                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 429
 430         return tarval_bad;
 431 }
 432
 433 /**
 434  * Return the value of a Shrs.
 435  */
 436 static ir_tarval *computed_value_Shrs(const ir_node *n)
 437 {
 438         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
 439         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
 440
 441         ir_tarval *ta = value_of(a);
 442         ir_tarval *tb = value_of(b);
 443
 444         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 445                 return tarval_shrs(ta, tb);
 446         }
 447         return tarval_bad;
 448 }
 449
 450 /**
 451  * Return the value of a Rotl.
 452  */
 453 static ir_tarval *computed_value_Rotl(const ir_node *n)
 454 {
 455         ir_node *a = get_Rotl_left(n);
 456         ir_node *b = get_Rotl_right(n);
 457
 458         ir_tarval *ta = value_of(a);
 459         ir_tarval *tb = value_of(b);
 460
 461         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 462                 return tarval_rotl(ta, tb);
 463         }
 464         return tarval_bad;
 465 }
 466
 467 bool ir_zero_when_converted(const ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 468 {
 469         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
 470         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement
 471             || get_mode_arithmetic(dest_mode) != irma_twos_complement)
 472             return false;
 473
 474         if (is_Shl(node)) {
 475                 ir_node *count = get_Shl_right(node);
 476                 if (is_Const(count)) {
 477                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(count);
 478                         if (tarval_is_long(tv)) {
 479                                 long shiftval = get_tarval_long(tv);
 480                                 long destbits = get_mode_size_bits(dest_mode);
 481                                 if (shiftval >= destbits
 482                                     && shiftval < (long)get_mode_modulo_shift(mode))
 483                                         return true;
 484                         }
 485                 }
 486         }
 487         if (is_And(node)) {
 488                 ir_node *right = get_And_right(node);
 489                 if (is_Const(right)) {
 490                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
 491                         ir_tarval *conved = tarval_convert_to(tv, dest_mode);
 492                         return tarval_is_null(conved);
 493                 }
 494         }
 495         return false;
 496 }
 497
 498 /**
 499  * Return the value of a Conv.
 500  */
 501 static ir_tarval *computed_value_Conv(const ir_node *n)
 502 {
 503         ir_node   *a    = get_Conv_op(n);
 504         ir_tarval *ta   = value_of(a);
 505         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 506
 507         if (ta != tarval_bad)
 508                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
 509
 510         if (ir_zero_when_converted(a, mode))
 511                 return get_mode_null(mode);
 512
 513         return tarval_bad;
 514 }
 515
 516 /**
 517  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
 518  * sel and the right input are known.
 519  */
 520 static ir_tarval *computed_value_Mux(const ir_node *n)
 521 {
 522         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
 523         ir_tarval *ts = value_of(sel);
 524
 525         if (ts == get_tarval_b_true()) {
 526                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
 527                 return value_of(v);
 528         }
 529         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
 530                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
 531                 return value_of(v);
 532         }
 533         return tarval_bad;
 534 }
 535
 536 /**
 537  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
 538  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
 539  */
 540 static ir_tarval *computed_value_Confirm(const ir_node *n)
 541 {
 542         if (get_Confirm_relation(n) == ir_relation_equal) {
 543                 ir_tarval *tv = value_of(get_Confirm_bound(n));
 544                 if (tv != tarval_bad)
 545                         return tv;
 546         }
 547         return value_of(get_Confirm_value(n));
 548 }
 549
 550 /**
 551  * gives a (conservative) estimation of possible relation when comparing
 552  * left+right
 553  */
 554 ir_relation ir_get_possible_cmp_relations(const ir_node *left,
 555                                           const ir_node *right)
 556 {
 557         ir_relation possible = ir_relation_true;
 558         ir_tarval  *tv_l     = value_of(left);
 559         ir_tarval  *tv_r     = value_of(right);
 560         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
 561         ir_tarval  *min      = mode == mode_b ? tarval_b_false : get_mode_min(mode);
 562         ir_tarval  *max      = mode == mode_b ? tarval_b_true  : get_mode_max(mode);
 563
 564         /* both values known - evaluate them */
 565         if ((tv_l != tarval_bad) && (tv_r != tarval_bad)) {
 566                 possible = tarval_cmp(tv_l, tv_r);
 567                 /* we can return now, won't get any better */
 568                 return possible;
 569         }
 570         /* a == a is never less or greater (but might be equal or unordered) */
 571         if (left == right)
 572                 possible &= ~ir_relation_less_greater;
 573         /* unordered results only happen for float compares */
 574         if (!mode_is_float(mode))
 575                 possible &= ~ir_relation_unordered;
 576         /* values can never be less than the least representable number or
 577          * greater than the greatest representable number */
 578         if (tv_l == min)
 579                 possible &= ~ir_relation_greater;
 580         if (tv_l == max)
 581                 possible &= ~ir_relation_less;
 582         if (tv_r == max)
 583                 possible &= ~ir_relation_greater;
 584         if (tv_r == min)
 585                 possible &= ~ir_relation_less;
 586         /* maybe vrp can tell us more */
 587         possible &= vrp_cmp(left, right);
 588         /* Alloc nodes never return null (but throw an exception) */
 589         if (is_Alloc(left) && tarval_is_null(tv_r))
 590                 possible &= ~ir_relation_equal;
 591
 592         return possible;
 593 }
 594
 595 static ir_tarval *compute_cmp(const ir_node *cmp)
 596 {
 597         ir_node    *left     = get_Cmp_left(cmp);
 598         ir_node    *right    = get_Cmp_right(cmp);
 599         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
 600         ir_relation relation = get_Cmp_relation(cmp);
 601
 602         /* if none of the requested relations is possible, return false */
 603         if ((possible & relation) == ir_relation_false)
 604                 return tarval_b_false;
 605         /* if possible relations are a subset of the requested ones return true */
 606         if ((possible & ~relation) == ir_relation_false)
 607                 return tarval_b_true;
 608
 609         return computed_value_Cmp_Confirm(cmp, left, right, relation);
 610 }
 611
 612 /**
 613  * Return the value of a Cmp.
 614  *
 615  * The basic idea here is to determine which relations are possible and which
 616  * one are definitely impossible.
 617  */
 618 static ir_tarval *computed_value_Cmp(const ir_node *cmp)
 619 {
 620         /* we can't construct Constb after lowering mode_b nodes */
 621         if (is_irg_state(get_irn_irg(cmp), IR_GRAPH_STATE_MODEB_LOWERED))
 622                 return tarval_bad;
 623
 624         return compute_cmp(cmp);
 625 }
 626
 627 /**
 628  * Calculate the value of an integer Div.
 629  * Special case: 0 / b
 630  */
 631 static ir_tarval *do_computed_value_Div(const ir_node *div)
 632 {
 633         const ir_node *a    = get_Div_left(div);
 634         const ir_node *b    = get_Div_right(div);
 635         const ir_mode *mode = get_Div_resmode(div);
 636         ir_tarval     *ta   = value_of(a);
 637         ir_tarval     *tb;
 638         const ir_node *dummy;
 639
 640         /* cannot optimize 0 / b = 0 because of NaN */
 641         if (!mode_is_float(mode)) {
 642                 if (tarval_is_null(ta) && value_not_zero(b, &dummy))
 643                         return ta;  /* 0 / b == 0 if b != 0 */
 644         }
 645         tb = value_of(b);
 646         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 647                 return tarval_div(ta, tb);
 648         return tarval_bad;
 649 }
 650
 651 /**
 652  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
 653  * Special case: a % 1
 654  */
 655 static ir_tarval *do_computed_value_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
 656 {
 657         ir_tarval *ta = value_of(a);
 658         ir_tarval *tb = value_of(b);
 659
 660         /* Compute a % 1 or c1 % c2 */
 661         if (tarval_is_one(tb))
 662                 return get_mode_null(get_irn_mode(a));
 663         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 664                 return tarval_mod(ta, tb);
 665         return tarval_bad;
 666 }
 667
 668 /**
 669  * Return the value of a Proj(Div).
 670  */
 671 static ir_tarval *computed_value_Proj_Div(const ir_node *n)
 672 {
 673         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 674         if (proj_nr != pn_Div_res)
 675                 return tarval_bad;
 676
 677         return do_computed_value_Div(get_Proj_pred(n));
 678 }
 679
 680 /**
 681  * Return the value of a Proj(Mod).
 682  */
 683 static ir_tarval *computed_value_Proj_Mod(const ir_node *n)
 684 {
 685         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 686
 687         if (proj_nr == pn_Mod_res) {
 688                 const ir_node *mod = get_Proj_pred(n);
 689                 return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(mod), get_Mod_right(mod));
 690         }
 691         return tarval_bad;
 692 }
 693
 694 /**
 695  * Return the value of a Proj.
 696  */
 697 static ir_tarval *computed_value_Proj(const ir_node *proj)
 698 {
 699         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
 700
 701         if (n->op->ops.computed_value_Proj != NULL)
 702                 return n->op->ops.computed_value_Proj(proj);
 703         return tarval_bad;
 704 }
 705
 706 /**
 707  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
 708  * Performs constant folding.
 709  *
 710  * @param n  The node this should be evaluated
 711  */
 712 ir_tarval *computed_value(const ir_node *n)
 713 {
 714         vrp_attr *vrp = vrp_get_info(n);
 715         if (vrp != NULL && vrp->bits_set == vrp->bits_not_set)
 716                 return vrp->bits_set;
 717
 718         if (n->op->ops.computed_value)
 719                 return n->op->ops.computed_value(n);
 720         return tarval_bad;
 721 }
 722
 723 /**
 724  * Set the default computed_value evaluator in an ir_op_ops.
 725  *
 726  * @param code   the opcode for the default operation
 727  * @param ops    the operations initialized
 728  *
 729  * @return
 730  *    The operations.
 731  */
 732 static ir_op_ops *firm_set_default_computed_value(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
 733 {
 734 #define CASE(a)                                        \
 735         case iro_##a:                                      \
 736                 ops->computed_value      = computed_value_##a; \
 737                 break
 738 #define CASE_PROJ(a)                                        \
 739         case iro_##a:                                           \
 740                 ops->computed_value_Proj = computed_value_Proj_##a; \
 741                 break
 742
 743         switch (code) {
 744         CASE(Add);
 745         CASE(And);
 746         CASE(Borrow);
 747         CASE(Carry);
 748         CASE(Cmp);
 749         CASE(Confirm);
 750         CASE(Const);
 751         CASE(Conv);
 752         CASE(Eor);
 753         CASE(Minus);
 754         CASE(Mul);
 755         CASE(Mux);
 756         CASE(Not);
 757         CASE(Or);
 758         CASE(Proj);
 759         CASE(Rotl);
 760         CASE(Shl);
 761         CASE(Shr);
 762         CASE(Shrs);
 763         CASE(Sub);
 764         CASE(SymConst);
 765         CASE_PROJ(Div);
 766         CASE_PROJ(Mod);
 767         default:
 768                 /* leave NULL */
 769                 break;
 770         }
 771
 772         return ops;
 773 #undef CASE_PROJ
 774 #undef CASE
 775 }
 776
 777 /**
 778  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
 779  * so a op 0 = 0 op a = a.
 780  */
 781 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n)
 782 {
 783         ir_node *oldn = n;
 784
 785         ir_node *a = get_binop_left(n);
 786         ir_node *b = get_binop_right(n);
 787
 788         ir_tarval *tv;
 789         ir_node *on;
 790
 791         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
 792            Find this predecessors value and remember the other node: */
 793         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
 794                 on = b;
 795         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
 796                 on = a;
 797         } else
 798                 return n;
 799
 800         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
 801          * unnecessary. Remove it.
 802          *
 803          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
 804          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
 805          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
 806          */
 807         if (tarval_is_null(tv) && get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
 808                 n = on;
 809
 810                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 811         }
 812
 813         return n;
 814 }
 815
 816 /**
 817  * Eor is commutative and has neutral 0.
 818  */
 819 static ir_node *equivalent_node_Eor(ir_node *n)
 820 {
 821         ir_node *oldn = n;
 822         ir_node *a;
 823         ir_node *b;
 824
 825         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 826         if (n != oldn) return n;
 827
 828         a = get_Eor_left(n);
 829         b = get_Eor_right(n);
 830
 831         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
 832                 ir_node *aa = get_binop_left(a);
 833                 ir_node *ab = get_binop_right(a);
 834
 835                 if (aa == b) {
 836                         /* (a ^ b) ^ a -> b */
 837                         n = ab;
 838                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 839                         return n;
 840                 } else if (ab == b) {
 841                         /* (a ^ b) ^ b -> a */
 842                         n = aa;
 843                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 844                         return n;
 845                 }
 846         }
 847         if (is_Eor(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
 848                 ir_node *ba = get_binop_left(b);
 849                 ir_node *bb = get_binop_right(b);
 850
 851                 if (ba == a) {
 852                         /* a ^ (a ^ b) -> b */
 853                         n = bb;
 854                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 855                         return n;
 856                 } else if (bb == a) {
 857                         /* a ^ (b ^ a) -> b */
 858                         n = ba;
 859                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 860                         return n;
 861                 }
 862         }
 863         return n;
 864 }
 865
 866 /*
 867  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
 868  *
 869  * The second one looks strange, but this construct
 870  * is used heavily in the LCC sources :-).
 871  *
 872  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
 873  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 874  */
 875 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n)
 876 {
 877         ir_node *oldn = n;
 878         ir_node *left, *right;
 879         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
 880
 881         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 882         if (n != oldn)
 883                 return n;
 884
 885         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 886         if (mode_is_float(mode)) {
 887                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 888                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 889                         return n;
 890         }
 891
 892         left  = get_Add_left(n);
 893         right = get_Add_right(n);
 894
 895         if (is_Sub(left)) {
 896                 if (get_Sub_right(left) == right) {
 897                         /* (a - x) + x */
 898
 899                         n = get_Sub_left(left);
 900                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 901                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 902                                 return n;
 903                         }
 904                 }
 905         }
 906         if (is_Sub(right)) {
 907                 if (get_Sub_right(right) == left) {
 908                         /* x + (a - x) */
 909
 910                         n = get_Sub_left(right);
 911                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 912                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 913                                 return n;
 914                         }
 915                 }
 916         }
 917         return n;
 918 }
 919
 920 /**
 921  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
 922  * so a op 0 = a.
 923  */
 924 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n)
 925 {
 926         ir_node *oldn = n;
 927
 928         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 929         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 930         ir_tarval *tb = value_of(b);
 931
 932         if (tarval_is_null(tb)) {
 933                 n = a;
 934
 935                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 936         }
 937         return n;
 938 }
 939
 940 #define equivalent_node_Shl   equivalent_node_left_zero
 941 #define equivalent_node_Shr   equivalent_node_left_zero
 942 #define equivalent_node_Shrs  equivalent_node_left_zero
 943 #define equivalent_node_Rotl  equivalent_node_left_zero
 944
 945 /**
 946  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
 947  *
 948  * The second one looks strange, but this construct
 949  * is used heavily in the LCC sources :-).
 950  *
 951  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
 952  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 953  */
 954 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n)
 955 {
 956         ir_node   *oldn = n;
 957         ir_node   *b;
 958         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 959         ir_tarval *tb;
 960
 961         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 962         if (mode_is_float(mode)) {
 963                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 964                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 965                         return n;
 966         }
 967
 968         b  = get_Sub_right(n);
 969         tb = value_of(b);
 970
 971         /* Beware: modes might be different */
 972         if (tarval_is_null(tb)) {
 973                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
 974                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
 975                         n = a;
 976
 977                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 978                 }
 979         }
 980         return n;
 981 }
 982
 983
 984 /**
 985  * Optimize an "self-inverse unary op", i.e. op(op(n)) = n.
 986  *
 987  * @todo
 988  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
 989  *   We handle it anyway here but the better way would be a
 990  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
 991  */
 992 static ir_node *equivalent_node_idempotent_unop(ir_node *n)
 993 {
 994         ir_node *oldn = n;
 995         ir_node *pred = get_unop_op(n);
 996
 997         /* optimize symmetric unop */
 998         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
 999                 n = get_unop_op(pred);
1000                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n, FS_OPT_IDEM_UNARY);
1001         }
1002         return n;
1003 }
1004
1005 /** Optimize Not(Not(x)) == x. */
1006 #define equivalent_node_Not    equivalent_node_idempotent_unop
1007
1008 /** -(-x) == x       ??? Is this possible or can --x raise an
1009                        out of bounds exception if min =! max? */
1010 #define equivalent_node_Minus  equivalent_node_idempotent_unop
1011
1012 /**
1013  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
1014  */
1015 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n)
1016 {
1017         ir_node *oldn = n;
1018         ir_node *a = get_Mul_left(n);
1019
1020         /* we can handle here only the n * n = n bit cases */
1021         if (get_irn_mode(n) == get_irn_mode(a)) {
1022                 ir_node   *b = get_Mul_right(n);
1023                 ir_tarval *tv;
1024
1025                 /*
1026                  * Mul is commutative and has again an other neutral element.
1027                  * Constants are place right, so check this case first.
1028                  */
1029                 tv = value_of(b);
1030                 if (tarval_is_one(tv)) {
1031                         n = a;
1032                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1033                 } else {
1034                         tv = value_of(a);
1035                         if (tarval_is_one(tv)) {
1036                                 n = b;
1037                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041         return n;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
1046  */
1047 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n)
1048 {
1049         ir_node *oldn = n;
1050
1051         ir_node   *a = get_Or_left(n);
1052         ir_node   *b = get_Or_right(n);
1053         ir_tarval *tv;
1054
1055         if (a == b) {
1056                 n = a;    /* idempotence */
1057                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1058                 return n;
1059         }
1060         /* constants are normalized to right, check this side first */
1061         tv = value_of(b);
1062         if (tarval_is_null(tv)) {
1063                 n = a;
1064                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1065                 return n;
1066         }
1067         tv = value_of(a);
1068         if (tarval_is_null(tv)) {
1069                 n = b;
1070                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1071                 return n;
1072         }
1073
1074         return n;
1075 }
1076
1077 /**
1078  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a = a & a = (a|X) & a = a.
1079  */
1080 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n)
1081 {
1082         ir_node *oldn = n;
1083
1084         ir_node   *a = get_And_left(n);
1085         ir_node   *b = get_And_right(n);
1086         ir_tarval *tv;
1087
1088         if (a == b) {
1089                 n = a;    /* idempotence */
1090                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1091                 return n;
1092         }
1093         /* constants are normalized to right, check this side first */
1094         tv = value_of(b);
1095         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1096                 n = a;
1097                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1098                 return n;
1099         }
1100         if (tv != get_tarval_bad()) {
1101                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1102                 if (!mode_is_signed(mode) && is_Conv(a)) {
1103                         ir_node *convop     = get_Conv_op(a);
1104                         ir_mode *convopmode = get_irn_mode(convop);
1105                         if (!mode_is_signed(convopmode)) {
1106                                 /* Check Conv(all_one) & Const = all_one */
1107                                 ir_tarval *one  = get_mode_all_one(convopmode);
1108                                 ir_tarval *conv = tarval_convert_to(one, mode);
1109                                 ir_tarval *and  = tarval_and(conv, tv);
1110
1111                                 if (tarval_is_all_one(and)) {
1112                                         /* Conv(X) & Const = X */
1113                                         n = a;
1114                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1115                                         return n;
1116                                 }
1117                         }
1118                 }
1119         }
1120         tv = value_of(a);
1121         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1122                 n = b;
1123                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1124                 return n;
1125         }
1126         /* (a|X) & a => a*/
1127         if ((is_Or(a) || is_Or_Eor_Add(a))
1128             && (b == get_binop_left(a) || b == get_binop_right(a))) {
1129                 n = b;
1130                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1131                 return n;
1132         }
1133         /* a & (a|X) => a*/
1134         if ((is_Or(b) || is_Or_Eor_Add(b))
1135             && (a == get_binop_left(b) || a == get_binop_right(b))) {
1136                 n = a;
1137                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1138                 return n;
1139         }
1140         return n;
1141 }
1142
1143 /**
1144  * Try to remove useless Conv's:
1145  */
1146 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n)
1147 {
1148         ir_node *oldn = n;
1149         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1150
1151         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1152         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1153
1154 restart:
1155         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1156                 if (get_Conv_strict(n)) {
1157                         ir_node *p = a;
1158
1159                         /* neither Minus nor Confirm change the precision,
1160                            so we can "look-through" */
1161                         for (;;) {
1162                                 if (is_Minus(p)) {
1163                                         p = get_Minus_op(p);
1164                                 } else if (is_Confirm(p)) {
1165                                         p = get_Confirm_value(p);
1166                                 } else {
1167                                         /* stop here */
1168                                         break;
1169                                 }
1170                         }
1171                         if (is_Conv(p) && get_Conv_strict(p)) {
1172                                 /* we known already, that a_mode == n_mode, and neither
1173                                    Minus change the mode, so the second Conv
1174                                    can be kicked */
1175                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1176                                 n = a;
1177                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1178                                 return n;
1179                         }
1180                         if (is_Proj(p)) {
1181                                 ir_node *pred = get_Proj_pred(p);
1182                                 if (is_Load(pred)) {
1183                                         /* Loads always return with the exact precision of n_mode */
1184                                         assert(get_Load_mode(pred) == n_mode);
1185                                         n = a;
1186                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1187                                         return n;
1188                                 }
1189                                 if (is_Proj(pred) && get_Proj_proj(pred) == pn_Start_T_args) {
1190                                         pred = get_Proj_pred(pred);
1191                                         if (is_Start(pred)) {
1192                                                 /* Arguments always return with the exact precision,
1193                                                    as strictConv's are place before Call -- if the
1194                                                    caller was compiled with the same setting.
1195                                                    Otherwise, the semantics is probably still right. */
1196                                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1197                                                 n = a;
1198                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1199                                                 return n;
1200                                         }
1201                                 }
1202                         }
1203                         if (is_Conv(a)) {
1204                                 /* special case: the immediate predecessor is also a Conv */
1205                                 if (! get_Conv_strict(a)) {
1206                                         /* first one is not strict, kick it */
1207                                         a = get_Conv_op(a);
1208                                         a_mode = get_irn_mode(a);
1209                                         set_Conv_op(n, a);
1210                                         goto restart;
1211                                 }
1212                                 /* else both are strict conv, second is superfluous */
1213                                 n = a;
1214                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1215                                 return n;
1216                         }
1217                 } else {
1218                         n = a;
1219                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1220                         return n;
1221                 }
1222         } else if (is_Conv(a)) { /* Conv(Conv(b)) */
1223                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
1224                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
1225
1226                 if (get_Conv_strict(n) && get_Conv_strict(a)) {
1227                         /* both are strict conv */
1228                         if (smaller_mode(a_mode, n_mode)) {
1229                                 /* both are strict, but the first is smaller, so
1230                                    the second cannot remove more precision, remove the
1231                                    strict bit */
1232                                 set_Conv_strict(n, 0);
1233                         }
1234                 }
1235                 if (n_mode == b_mode) {
1236                         if (! get_Conv_strict(n) && ! get_Conv_strict(a)) {
1237                                 if (n_mode == mode_b) {
1238                                         n = b; /* Convb(Conv*(xxxb(...))) == xxxb(...) */
1239                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1240                                         return n;
1241                                 } else if (get_mode_arithmetic(n_mode) == get_mode_arithmetic(a_mode)) {
1242                                         if (values_in_mode(b_mode, a_mode)) {
1243                                                 n = b;        /* ConvS(ConvL(xxxS(...))) == xxxS(...) */
1244                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1245                                                 return n;
1246                                         }
1247                                 }
1248                         }
1249                         if (mode_is_int(n_mode) && get_mode_arithmetic(a_mode) == irma_ieee754) {
1250                                 /* ConvI(ConvF(I)) -> I, iff float mantissa >= int mode */
1251                                 unsigned int_mantissa   = get_mode_size_bits(n_mode) - (mode_is_signed(n_mode) ? 1 : 0);
1252                                 unsigned float_mantissa = get_mode_mantissa_size(a_mode);
1253
1254                                 if (float_mantissa >= int_mantissa) {
1255                                         n = b;
1256                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1257                                         return n;
1258                                 }
1259                         }
1260                         if (is_Conv(b)) {
1261                                 if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1262                                         if (get_Conv_strict(n))
1263                                                 set_Conv_strict(b, 1);
1264                                         n = b; /* ConvA(ConvB(ConvA(...))) == ConvA(...) */
1265                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1266                                         return n;
1267                                 }
1268                         }
1269                 }
1270         }
1271         return n;
1272 }
1273
1274 /**
1275  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1276  *   themselves.
1277  */
1278 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n)
1279 {
1280         int i, n_preds;
1281
1282         ir_node *oldn = n;
1283         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1284
1285         if (!get_opt_optimize() &&
1286                         get_irg_phase_state(get_irn_irg(n)) != phase_building)
1287                 return n;
1288
1289         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1290
1291         /* Phi of dead Region without predecessors. */
1292         if (n_preds == 0)
1293                 return n;
1294
1295         /* Find first non-self-referencing input */
1296         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1297                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1298                 /* not self pointer */
1299                 if (first_val != n) {
1300                         /* then found first value. */
1301                         break;
1302                 }
1303         }
1304
1305         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1306         are non-self-referencing */
1307         while (++i < n_preds) {
1308                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1309                 if (scnd_val != n && scnd_val != first_val) {
1310                         break;
1311                 }
1312         }
1313
1314         if (i >= n_preds && !is_Dummy(first_val)) {
1315                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1316                 n = first_val;
1317                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1318         }
1319         return n;
1320 }
1321
1322 /**
1323  * Optimize Proj(Tuple).
1324  */
1325 static ir_node *equivalent_node_Proj_Tuple(ir_node *proj)
1326 {
1327         ir_node *oldn  = proj;
1328         ir_node *tuple = get_Proj_pred(proj);
1329
1330         /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1331         proj = get_Tuple_pred(tuple, get_Proj_proj(proj));
1332         DBG_OPT_TUPLE(oldn, tuple, proj);
1333
1334         return proj;
1335 }
1336
1337 /**
1338  * Optimize a / 1 = a.
1339  */
1340 static ir_node *equivalent_node_Proj_Div(ir_node *proj)
1341 {
1342         ir_node   *oldn = proj;
1343         ir_node   *div  = get_Proj_pred(proj);
1344         ir_node   *b    = get_Div_right(div);
1345         ir_tarval *tb   = value_of(b);
1346
1347         /* Div is not commutative. */
1348         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1349                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1350                 case pn_Div_M:
1351                         proj = get_Div_mem(div);
1352                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1353                         return proj;
1354
1355                 case pn_Div_res:
1356                         proj = get_Div_left(div);
1357                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1358                         return proj;
1359
1360                 default:
1361                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1362                            transform_node_Proj_Div() */
1363                         return proj;
1364                 }
1365         }
1366         return proj;
1367 }
1368
1369 /**
1370  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1371  */
1372 static ir_node *equivalent_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
1373 {
1374         ir_node *oldn  = proj;
1375         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
1376         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
1377         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
1378
1379         if (a == b) {
1380                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1381                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1382                 case pn_CopyB_M:
1383                         proj = get_CopyB_mem(copyb);
1384                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1385                         break;
1386                 }
1387         }
1388         return proj;
1389 }
1390
1391 /**
1392  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1393  */
1394 static ir_node *equivalent_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
1395 {
1396         ir_node *oldn  = proj;
1397         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
1398         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
1399         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
1400         int ret_tuple  = 0;
1401
1402         if (idx == get_Bound_lower(bound))
1403                 ret_tuple = 1;
1404         else if (is_Bound(pred)) {
1405                 /*
1406                  * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
1407                  * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1408                  */
1409                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
1410                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
1411                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1412                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
1413                         /*
1414                          * One could expect that we simply return the previous
1415                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1416                          * add an exception Proj to a new location then.
1417                          * So, we must turn in into a tuple.
1418                          */
1419                         ret_tuple = 1;
1420                 }
1421         }
1422         if (ret_tuple) {
1423                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1424                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1425                 case pn_Bound_M:
1426                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1427                         proj = get_Bound_mem(bound);
1428                         break;
1429                 case pn_Bound_res:
1430                         proj = idx;
1431                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1432                         break;
1433                 default:
1434                         /* cannot optimize pn_Bound_X_regular, handled in transform ... */
1435                         break;
1436                 }
1437         }
1438         return proj;
1439 }
1440
1441 /**
1442  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
1443  * because of creating new nodes.
1444  */
1445 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj)
1446 {
1447         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
1448         if (n->op->ops.equivalent_node_Proj)
1449                 return n->op->ops.equivalent_node_Proj(proj);
1450         return proj;
1451 }
1452
1453 /**
1454  * Remove Id's.
1455  */
1456 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n)
1457 {
1458         ir_node *oldn = n;
1459
1460         do {
1461                 n = get_Id_pred(n);
1462         } while (is_Id(n));
1463
1464         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1465         return n;
1466 }
1467
1468 /**
1469  * Optimize a Mux.
1470  */
1471 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1472 {
1473         ir_node   *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1474         ir_node   *n_t, *n_f;
1475         ir_tarval *ts = value_of(sel);
1476
1477         if (ts == tarval_bad && is_Cmp(sel)) {
1478                 /* try again with a direct call to compute_cmp, as we don't care
1479                  * about the MODEB_LOWERED flag here */
1480                 ts = compute_cmp(sel);
1481         }
1482
1483         /* Mux(true, f, t) == t */
1484         if (ts == tarval_b_true) {
1485                 n = get_Mux_true(n);
1486                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1487                 return n;
1488         }
1489         /* Mux(false, f, t) == f */
1490         if (ts == tarval_b_false) {
1491                 n = get_Mux_false(n);
1492                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1493                 return n;
1494         }
1495         n_t = get_Mux_true(n);
1496         n_f = get_Mux_false(n);
1497
1498         /* Mux(v, x, T) == x */
1499         if (is_Unknown(n_f)) {
1500                 n = n_t;
1501                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1502                 return n;
1503         }
1504         /* Mux(v, T, x) == x */
1505         if (is_Unknown(n_t)) {
1506                 n = n_f;
1507                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1508                 return n;
1509         }
1510
1511         /* Mux(v, x, x) == x */
1512         if (n_t == n_f) {
1513                 n = n_t;
1514                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1515                 return n;
1516         }
1517         if (is_Cmp(sel) && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1518                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
1519                 ir_node    *f        = get_Mux_false(n);
1520                 ir_node    *t        = get_Mux_true(n);
1521
1522                 /*
1523                  * Note further that these optimization work even for floating point
1524                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1525                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1526                  */
1527                 ir_node *const cmp_l = get_Cmp_left(sel);
1528                 ir_node *const cmp_r = get_Cmp_right(sel);
1529
1530                 switch (relation) {
1531                 case ir_relation_equal:
1532                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t == f, t, f) -> f */
1533                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f == t, t, f) -> f */
1534                                 n = f;
1535                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1536                                 return n;
1537                         }
1538                         break;
1539
1540                 case ir_relation_less_greater:
1541                 case ir_relation_unordered_less_greater:
1542                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t != f, t, f) -> t */
1543                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f != t, t, f) -> t */
1544                                 n = t;
1545                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1546                                 return n;
1547                         }
1548                         break;
1549                 default:
1550                         break;
1551                 }
1552
1553                 /*
1554                  * Note: normalization puts the constant on the right side,
1555                  * so we check only one case.
1556                  */
1557                 if (cmp_l == t && tarval_is_null(value_of(cmp_r))) {
1558                         /* Mux(t CMP 0, X, t) */
1559                         if (is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == t) {
1560                                 /* Mux(t CMP 0, -t, t) */
1561                                 if (relation == ir_relation_equal) {
1562                                         /* Mux(t == 0, -t, t)  ==>  -t */
1563                                         n = f;
1564                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1565                                 } else if (relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_unordered_less_greater) {
1566                                         /* Mux(t != 0, -t, t)  ==> t */
1567                                         n = t;
1568                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1569                                 }
1570                         }
1571                 }
1572         }
1573
1574         return n;
1575 }
1576
1577 /**
1578  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1579  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1580  */
1581 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n)
1582 {
1583         ir_node    *pred     = get_Confirm_value(n);
1584         ir_relation relation = get_Confirm_relation(n);
1585
1586         while (is_Confirm(pred) && relation == get_Confirm_relation(pred)) {
1587                 /*
1588                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1589                  * replace the second one with the first.
1590                  */
1591                 n    = pred;
1592                 pred = get_Confirm_value(n);
1593         }
1594         return n;
1595 }
1596
1597 /**
1598  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1599  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1600  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1601  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1602  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1603  */
1604 ir_node *equivalent_node(ir_node *n)
1605 {
1606         if (n->op->ops.equivalent_node)
1607                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1608         return n;
1609 }
1610
1611 /**
1612  * Sets the default equivalent node operation for an ir_op_ops.
1613  *
1614  * @param code   the opcode for the default operation
1615  * @param ops    the operations initialized
1616  *
1617  * @return
1618  *    The operations.
1619  */
1620 static ir_op_ops *firm_set_default_equivalent_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
1621 {
1622 #define CASE(a)                                      \
1623         case iro_##a:                                    \
1624                 ops->equivalent_node  = equivalent_node_##a; \
1625                 break
1626 #define CASE_PROJ(a)                                          \
1627         case iro_##a:                                             \
1628                 ops->equivalent_node_Proj = equivalent_node_Proj_##a; \
1629                 break
1630
1631         switch (code) {
1632         CASE(Eor);
1633         CASE(Add);
1634         CASE(Shl);
1635         CASE(Shr);
1636         CASE(Shrs);
1637         CASE(Rotl);
1638         CASE(Sub);
1639         CASE(Not);
1640         CASE(Minus);
1641         CASE(Mul);
1642         CASE(Or);
1643         CASE(And);
1644         CASE(Conv);
1645         CASE(Phi);
1646         CASE_PROJ(Tuple);
1647         CASE_PROJ(Div);
1648         CASE_PROJ(CopyB);
1649         CASE_PROJ(Bound);
1650         CASE(Proj);
1651         CASE(Id);
1652         CASE(Mux);
1653         CASE(Confirm);
1654         default:
1655                 /* leave NULL */
1656                 break;
1657         }
1658
1659         return ops;
1660 #undef CASE
1661 #undef CASE_PROJ
1662 }
1663
1664 /**
1665  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1666  * with all predecessors constant.
1667  */
1668 static int is_const_Phi(ir_node *n)
1669 {
1670         int i;
1671
1672         if (! is_Phi(n) || get_irn_arity(n) == 0)
1673                 return 0;
1674         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i) {
1675                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1676                         return 0;
1677         }
1678         return 1;
1679 }
1680
1681 typedef ir_tarval *(*tarval_sub_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode);
1682 typedef ir_tarval *(*tarval_binop_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b);
1683
1684 /**
1685  * in reality eval_func should be tarval (*eval_func)() but incomplete
1686  * declarations are bad style and generate noisy warnings
1687  */
1688 typedef void (*eval_func)(void);
1689
1690 /**
1691  * Wrapper for the tarval binop evaluation, tarval_sub has one more parameter.
1692  */
1693 static ir_tarval *do_eval(eval_func eval, ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode)
1694 {
1695         if (eval == (eval_func) tarval_sub) {
1696                 tarval_sub_type func = (tarval_sub_type)eval;
1697
1698                 return func(a, b, mode);
1699         } else {
1700                 tarval_binop_type func = (tarval_binop_type)eval;
1701
1702                 return func(a, b);
1703         }
1704 }
1705
1706 /**
1707  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1708  *
1709  * @param phi    the Phi node
1710  * @param other  the other operand
1711  * @param eval   an evaluator function
1712  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1713  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1714  *
1715  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1716  */
1717 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *other, eval_func eval, ir_mode *mode, int left)
1718 {
1719         ir_tarval *tv;
1720         void      **res;
1721         ir_node   *pred;
1722         ir_graph  *irg;
1723         int       i, n = get_irn_arity(phi);
1724
1725         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1726         if (left) {
1727                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1728                         pred = get_irn_n(phi, i);
1729                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1730                         tv   = do_eval(eval, other, tv, mode);
1731
1732                         if (tv == tarval_bad) {
1733                                 /* folding failed, bad */
1734                                 return NULL;
1735                         }
1736                         res[i] = tv;
1737                 }
1738         } else {
1739                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1740                         pred = get_irn_n(phi, i);
1741                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1742                         tv   = do_eval(eval, tv, other, mode);
1743
1744                         if (tv == tarval_bad) {
1745                                 /* folding failed, bad */
1746                                 return 0;
1747                         }
1748                         res[i] = tv;
1749                 }
1750         }
1751         irg = get_irn_irg(phi);
1752         for (i = 0; i < n; ++i) {
1753                 pred = get_irn_n(phi, i);
1754                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1755         }
1756         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1757 }
1758
1759 /**
1760  * Apply an evaluator on a binop with two constant Phi.
1761  *
1762  * @param a      the left Phi node
1763  * @param b      the right Phi node
1764  * @param eval   an evaluator function
1765  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1766  *
1767  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1768  */
1769 static ir_node *apply_binop_on_2_phis(ir_node *a, ir_node *b, eval_func eval, ir_mode *mode)
1770 {
1771         ir_tarval *tv_l, *tv_r, *tv;
1772         void     **res;
1773         ir_node  *pred;
1774         ir_graph *irg;
1775         int      i, n;
1776
1777         if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
1778                 return NULL;
1779
1780         n = get_irn_arity(a);
1781         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1782
1783         for (i = 0; i < n; ++i) {
1784                 pred = get_irn_n(a, i);
1785                 tv_l = get_Const_tarval(pred);
1786                 pred = get_irn_n(b, i);
1787                 tv_r = get_Const_tarval(pred);
1788                 tv   = do_eval(eval, tv_l, tv_r, mode);
1789
1790                 if (tv == tarval_bad) {
1791                         /* folding failed, bad */
1792                         return NULL;
1793                 }
1794                 res[i] = tv;
1795         }
1796         irg = get_irn_irg(a);
1797         for (i = 0; i < n; ++i) {
1798                 pred = get_irn_n(a, i);
1799                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1800         }
1801         return new_r_Phi(get_nodes_block(a), n, (ir_node **)res, mode);
1802 }
1803
1804 /**
1805  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
1806  *
1807  * @param phi    the Phi node
1808  * @param eval   an evaluator function
1809  *
1810  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1811  */
1812 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *(*eval)(ir_tarval *))
1813 {
1814         ir_tarval *tv;
1815         void     **res;
1816         ir_node  *pred;
1817         ir_mode  *mode;
1818         ir_graph *irg;
1819         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1820
1821         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1822         for (i = 0; i < n; ++i) {
1823                 pred = get_irn_n(phi, i);
1824                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1825                 tv   = eval(tv);
1826
1827                 if (tv == tarval_bad) {
1828                         /* folding failed, bad */
1829                         return 0;
1830                 }
1831                 res[i] = tv;
1832         }
1833         mode = get_irn_mode(phi);
1834         irg  = get_irn_irg(phi);
1835         for (i = 0; i < n; ++i) {
1836                 pred = get_irn_n(phi, i);
1837                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1838         }
1839         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1840 }
1841
1842 /**
1843  * Apply a conversion on a constant operator (a Phi).
1844  *
1845  * @param phi    the Phi node
1846  *
1847  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1848  */
1849 static ir_node *apply_conv_on_phi(ir_node *phi, ir_mode *mode)
1850 {
1851         ir_tarval *tv;
1852         void     **res;
1853         ir_node  *pred;
1854         ir_graph *irg;
1855         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1856
1857         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1858         for (i = 0; i < n; ++i) {
1859                 pred = get_irn_n(phi, i);
1860                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1861                 tv   = tarval_convert_to(tv, mode);
1862
1863                 if (tv == tarval_bad) {
1864                         /* folding failed, bad */
1865                         return 0;
1866                 }
1867                 res[i] = tv;
1868         }
1869         irg = get_irn_irg(phi);
1870         for (i = 0; i < n; ++i) {
1871                 pred = get_irn_n(phi, i);
1872                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1873         }
1874         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1875 }
1876
1877 /**
1878  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
1879  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
1880  * If possible, remove the Conv's.
1881  */
1882 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n)
1883 {
1884         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1885
1886         if (mode_is_reference(mode)) {
1887                 ir_node *left     = get_binop_left(n);
1888                 ir_node *right    = get_binop_right(n);
1889                 unsigned ref_bits = get_mode_size_bits(mode);
1890
1891                 if (is_Conv(left)) {
1892                         ir_mode *lmode = get_irn_mode(left);
1893                         unsigned bits = get_mode_size_bits(lmode);
1894
1895                         if (ref_bits == bits &&
1896                             mode_is_int(lmode) &&
1897                             get_mode_arithmetic(lmode) == irma_twos_complement) {
1898                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
1899                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1900
1901                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1902                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1903                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1904                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1905                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1906                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1907                                          * as either signed or unsigned
1908                                          */
1909                                         set_binop_left(n, pre);
1910                                 }
1911                         }
1912                 }
1913
1914                 if (is_Conv(right)) {
1915                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1916                         unsigned bits = get_mode_size_bits(rmode);
1917
1918                         if (ref_bits == bits &&
1919                             mode_is_int(rmode) &&
1920                             get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1921                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
1922                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1923
1924                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1925                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1926                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1927                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1928                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1929                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1930                                          * as either signed or unsigned
1931                                          */
1932                                         set_binop_right(n, pre);
1933                                 }
1934                         }
1935                 }
1936
1937                 /* let address arithmetic use unsigned modes */
1938                 if (is_Const(right)) {
1939                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1940
1941                         if (mode_is_signed(rmode) && get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1942                                 /* convert a AddP(P, *s) into AddP(P, *u) */
1943                                 ir_mode *nm = get_reference_mode_unsigned_eq(mode);
1944
1945                                 ir_node *pre = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, nm);
1946                                 set_binop_right(n, pre);
1947                         }
1948                 }
1949         }
1950
1951         return n;
1952 }
1953
1954 #define HANDLE_BINOP_PHI(eval, a, b, c, mode)                     \
1955   do {                                                            \
1956   c = NULL;                                                       \
1957   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                           \
1958     /* check for Op(Phi, Const) */                                \
1959     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), eval, mode, 0);\
1960   }                                                               \
1961   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                      \
1962     /* check for Op(Const, Phi) */                                \
1963     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), eval, mode, 1);\
1964   }                                                               \
1965   else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {                  \
1966     /* check for Op(Phi, Phi) */                                  \
1967     c = apply_binop_on_2_phis(a, b, eval, mode);                  \
1968   }                                                               \
1969   if (c) {                                                        \
1970     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);                   \
1971     return c;                                                     \
1972   }                                                               \
1973   } while(0)
1974
1975 #define HANDLE_UNOP_PHI(eval, a, c)               \
1976   do {                                            \
1977   c = NULL;                                       \
1978   if (is_const_Phi(a)) {                          \
1979     /* check for Op(Phi) */                       \
1980     c = apply_unop_on_phi(a, eval);               \
1981     if (c) {                                      \
1982       DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
1983       return c;                                   \
1984     }                                             \
1985   }                                               \
1986   } while(0)
1987
1988 /**
1989  * Create a 0 constant of given mode.
1990  */
1991 static ir_node *create_zero_const(ir_graph *irg, ir_mode *mode)
1992 {
1993         ir_tarval *tv   = get_mode_null(mode);
1994         ir_node   *cnst = new_r_Const(irg, tv);
1995
1996         return cnst;
1997 }
1998
1999 static bool is_shiftop(const ir_node *n)
2000 {
2001         return is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n) || is_Rotl(n);
2002 }
2003
2004 /* the order of the values is important! */
2005 typedef enum const_class {
2006         const_const = 0,
2007         const_like  = 1,
2008         const_other = 2
2009 } const_class;
2010
2011 static const_class classify_const(const ir_node* n)
2012 {
2013         if (is_Const(n))         return const_const;
2014         if (is_irn_constlike(n)) return const_like;
2015         return const_other;
2016 }
2017
2018 /**
2019  * Determines whether r is more constlike or has a larger index (in that order)
2020  * than l.
2021  */
2022 static bool operands_are_normalized(const ir_node *l, const ir_node *r)
2023 {
2024         const const_class l_order = classify_const(l);
2025         const const_class r_order = classify_const(r);
2026         return
2027                 l_order > r_order ||
2028                 (l_order == r_order && get_irn_idx(l) <= get_irn_idx(r));
2029 }
2030
2031 static bool is_cmp_unequal(const ir_node *node)
2032 {
2033         ir_relation relation = get_Cmp_relation(node);
2034         ir_node    *left     = get_Cmp_left(node);
2035         ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
2036         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
2037
2038         if (relation == ir_relation_less_greater)
2039                 return true;
2040
2041         if (!mode_is_signed(mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right))
2042                 return relation == ir_relation_greater;
2043         return false;
2044 }
2045
2046 /**
2047  * returns true for Cmp(x == 0) or Cmp(x != 0)
2048  */
2049 static bool is_cmp_equality_zero(const ir_node *node)
2050 {
2051         ir_relation relation;
2052         ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
2053
2054         if (!is_Const(right) || !is_Const_null(right))
2055                 return false;
2056         relation = get_Cmp_relation(node);
2057         return relation == ir_relation_equal
2058                 || relation == ir_relation_less_greater
2059                 || (!mode_is_signed(get_irn_mode(right))
2060                     && relation == ir_relation_greater);
2061 }
2062
2063 /**
2064  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
2065  * Such pattern may arise in bitfield stores.
2066  *
2067  * value  c4                  value      c4 & c2
2068  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
2069  *        OR     c2      ===>               OR
2070  *           AND    c1
2071  *               OR
2072  *
2073  *
2074  * value  c2                 value  c1
2075  *     AND   c1    ===>           OR     if (c1 | c2) == 0x111..11
2076  *        OR
2077  */
2078 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *irn_or)
2079 {
2080         ir_node *irn_and, *c1;
2081         ir_node *or_l, *c2;
2082         ir_node *and_l, *c3;
2083         ir_node *value, *c4;
2084         ir_node *new_and, *new_const, *block;
2085         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
2086
2087         ir_tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv;
2088
2089         for (;;) {
2090                 ir_graph *irg;
2091                 irn_and = get_binop_left(irn_or);
2092                 c1      = get_binop_right(irn_or);
2093                 if (!is_Const(c1) || !is_And(irn_and))
2094                         return irn_or;
2095
2096                 or_l = get_binop_left(irn_and);
2097                 c2   = get_binop_right(irn_and);
2098                 if (!is_Const(c2))
2099                         return irn_or;
2100
2101                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
2102                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
2103
2104                 tv = tarval_or(tv1, tv2);
2105                 if (tarval_is_all_one(tv)) {
2106                         /* the AND does NOT clear a bit with isn't set by the OR */
2107                         set_binop_left(irn_or, or_l);
2108                         set_binop_right(irn_or, c1);
2109
2110                         /* check for more */
2111                         continue;
2112                 }
2113
2114                 if (!is_Or(or_l) && !is_Or_Eor_Add(or_l))
2115                         return irn_or;
2116
2117                 and_l = get_binop_left(or_l);
2118                 c3    = get_binop_right(or_l);
2119                 if (!is_Const(c3) || !is_And(and_l))
2120                         return irn_or;
2121
2122                 value = get_binop_left(and_l);
2123                 c4    = get_binop_right(and_l);
2124                 if (!is_Const(c4))
2125                         return irn_or;
2126
2127                 /* ok, found the pattern, check for conditions */
2128                 assert(mode == get_irn_mode(irn_and));
2129                 assert(mode == get_irn_mode(or_l));
2130                 assert(mode == get_irn_mode(and_l));
2131
2132                 tv3 = get_Const_tarval(c3);
2133                 tv4 = get_Const_tarval(c4);
2134
2135                 tv = tarval_or(tv4, tv2);
2136                 if (!tarval_is_all_one(tv)) {
2137                         /* have at least one 0 at the same bit position */
2138                         return irn_or;
2139                 }
2140
2141                 if (tv3 != tarval_andnot(tv3, tv4)) {
2142                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
2143                         return irn_or;
2144                 }
2145
2146                 if (tv1 != tarval_andnot(tv1, tv2)) {
2147                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
2148                         return irn_or;
2149                 }
2150
2151                 /* ok, all conditions met */
2152                 block = get_irn_n(irn_or, -1);
2153                 irg   = get_irn_irg(block);
2154
2155                 new_and = new_r_And(block, value, new_r_Const(irg, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
2156
2157                 new_const = new_r_Const(irg, tarval_or(tv3, tv1));
2158
2159                 set_binop_left(irn_or, new_and);
2160                 set_binop_right(irn_or, new_const);
2161
2162                 /* check for more */
2163         }
2164 }
2165
2166 /**
2167  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rotl
2168  */
2169 static ir_node *transform_node_Or_Rotl(ir_node *irn_or)
2170 {
2171         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
2172         ir_node *shl, *shr, *block;
2173         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *n;
2174         ir_tarval *tv1, *tv2;
2175
2176         /* some backends can't handle rotl */
2177         if (!be_get_backend_param()->support_rotl)
2178                 return irn_or;
2179
2180         if (! mode_is_int(mode))
2181                 return irn_or;
2182
2183         shl = get_binop_left(irn_or);
2184         shr = get_binop_right(irn_or);
2185
2186         if (is_Shr(shl)) {
2187                 if (!is_Shl(shr))
2188                         return irn_or;
2189
2190                 irn = shl;
2191                 shl = shr;
2192                 shr = irn;
2193         } else if (!is_Shl(shl)) {
2194                 return irn_or;
2195         } else if (!is_Shr(shr)) {
2196                 return irn_or;
2197         }
2198         x = get_Shl_left(shl);
2199         if (x != get_Shr_left(shr))
2200                 return irn_or;
2201
2202         c1 = get_Shl_right(shl);
2203         c2 = get_Shr_right(shr);
2204         if (is_Const(c1) && is_Const(c2)) {
2205                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
2206                 if (! tarval_is_long(tv1))
2207                         return irn_or;
2208
2209                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
2210                 if (! tarval_is_long(tv2))
2211                         return irn_or;
2212
2213                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
2214                                 != (int) get_mode_size_bits(mode))
2215                         return irn_or;
2216
2217                 /* yet, condition met */
2218                 block = get_nodes_block(irn_or);
2219
2220                 n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
2221
2222                 DBG_OPT_ALGSIM1(irn_or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
2223                 return n;
2224         }
2225
2226         /* Note: the obvious rot formulation (a << x) | (a >> (32-x)) gets
2227          * transformed to (a << x) | (a >> -x) by transform_node_shift_modulo() */
2228         if (!ir_is_negated_value(c1, c2)) {
2229                 return irn_or;
2230         }
2231
2232         /* yet, condition met */
2233         block = get_nodes_block(irn_or);
2234         n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
2235         DBG_OPT_ALGSIM0(irn_or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
2236         return n;
2237 }
2238
2239 /**
2240  * Prototype of a recursive transform function
2241  * for bitwise distributive transformations.
2242  */
2243 typedef ir_node* (*recursive_transform)(ir_node *n);
2244
2245 /**
2246  * makes use of distributive laws for and, or, eor
2247  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
2248  * note, might return a different op than n
2249  */
2250 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n,
2251                                                recursive_transform trans_func)
2252 {
2253         ir_node *oldn    = n;
2254         ir_node *a       = get_binop_left(n);
2255         ir_node *b       = get_binop_right(n);
2256         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
2257         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
2258
2259         if (op != get_irn_op(b))
2260                 return n;
2261
2262         /* and(conv(a), conv(b)) -> conv(and(a,b)) */
2263         if (op == op_Conv) {
2264                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
2265                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
2266                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
2267                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
2268                 if (a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
2269                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2270
2271                         n = exact_copy(n);
2272                         set_binop_left(n, a_op);
2273                         set_binop_right(n, b_op);
2274                         set_irn_mode(n, a_mode);
2275                         n = trans_func(n);
2276                         n = new_r_Conv(blk, n, get_irn_mode(oldn));
2277
2278                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
2279                         return n;
2280                 }
2281         }
2282
2283         if (op == op_Eor) {
2284                 /* nothing to gain here */
2285                 return n;
2286         }
2287
2288         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
2289                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
2290                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
2291                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
2292                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
2293                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
2294                 ir_node *c       = NULL;
2295                 ir_node *op1     = NULL;
2296                 ir_node *op2     = NULL;
2297
2298                 if (is_op_commutative(op)) {
2299                         if (a_left == b_left) {
2300                                 c   = a_left;
2301                                 op1 = a_right;
2302                                 op2 = b_right;
2303                         } else if (a_left == b_right) {
2304                                 c   = a_left;
2305                                 op1 = a_right;
2306                                 op2 = b_left;
2307                         } else if (a_right == b_left) {
2308                                 c   = a_right;
2309                                 op1 = a_left;
2310                                 op2 = b_right;
2311                         }
2312                 }
2313                 if (a_right == b_right) {
2314                         c   = a_right;
2315                         op1 = a_left;
2316                         op2 = b_left;
2317                 }
2318
2319                 if (c != NULL) {
2320                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
2321                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2322
2323                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
2324                         set_binop_left(new_n, op1);
2325                         set_binop_right(new_n, op2);
2326                         new_n = trans_func(new_n);
2327
2328                         if (op_root == op_Eor && op == op_Or) {
2329                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
2330                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
2331
2332                                 c = new_rd_Not(dbgi, blk, c, mode);
2333                                 n = new_rd_And(dbgi, blk, new_n, c, mode);
2334                         } else {
2335                                 n = exact_copy(a);
2336                                 set_nodes_block(n, blk);
2337                                 set_binop_left(n, new_n);
2338                                 set_binop_right(n, c);
2339                                 add_identities(n);
2340                         }
2341
2342                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
2343                         return n;
2344                 }
2345         }
2346
2347         return n;
2348 }
2349
2350 /**
2351  * normalisation: (x >> c1) & c2   to   (x & (c2<<c1)) >> c1
2352  *  (we can use:
2353  *    - and, or, xor          instead of &
2354  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
2355  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
2356  *
2357  * This normalisation is usually good for the backend since << C can often be
2358  * matched as address-mode.
2359  */
2360 static ir_node *transform_node_bitop_shift(ir_node *n)
2361 {
2362         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(n);
2363         ir_node   *left  = get_binop_left(n);
2364         ir_node   *right = get_binop_right(n);
2365         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
2366         ir_node   *shift_left;
2367         ir_node   *shift_right;
2368         ir_node   *block;
2369         dbg_info  *dbg_bitop;
2370         dbg_info  *dbg_shift;
2371         ir_node   *new_bitop;
2372         ir_node   *new_shift;
2373         ir_node   *new_const;
2374         ir_tarval *tv1;
2375         ir_tarval *tv2;
2376         ir_tarval *tv_bitop;
2377
2378         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NORMALISATION2))
2379                 return n;
2380
2381         assert(is_And(n) || is_Or(n) || is_Eor(n) || is_Or_Eor_Add(n));
2382         if (!is_Const(right) || !is_shiftop(left))
2383                 return n;
2384
2385         shift_left  = get_binop_left(left);
2386         shift_right = get_binop_right(left);
2387         if (!is_Const(shift_right))
2388                 return n;
2389
2390         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
2391         if (is_Shrs(left)) {
2392                 /* TODO this could be improved */
2393                 return n;
2394         }
2395
2396         irg       = get_irn_irg(n);
2397         block     = get_nodes_block(n);
2398         dbg_bitop = get_irn_dbg_info(n);
2399         dbg_shift = get_irn_dbg_info(left);
2400         tv1       = get_Const_tarval(shift_right);
2401         tv2       = get_Const_tarval(right);
2402         assert(get_tarval_mode(tv2) == mode);
2403
2404         if (is_Shl(left)) {
2405                 tv_bitop = tarval_shr(tv2, tv1);
2406
2407                 /* Check whether we have lost some bits during the right shift. */
2408                 if (!is_And(n)) {
2409                         ir_tarval *tv_back_again = tarval_shl(tv_bitop, tv1);
2410
2411                         if (tarval_cmp(tv_back_again, tv2) != ir_relation_equal)
2412                                 return n;
2413                 }
2414         } else if (is_Shr(left)) {
2415                 if (!is_And(n)) {
2416                         /*
2417                          * TODO this can be improved by checking whether
2418                          *      the left shift produces an overflow
2419                          */
2420                         return n;
2421                 }
2422                 tv_bitop = tarval_shl(tv2, tv1);
2423         } else {
2424                 assert(is_Rotl(left));
2425                 tv_bitop = tarval_rotl(tv2, tarval_neg(tv1));
2426         }
2427         new_const = new_r_Const(irg, tv_bitop);
2428
2429         if (is_And(n)) {
2430                 new_bitop = new_rd_And(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
2431         } else if (is_Or(n) || is_Or_Eor_Add(n)) {
2432                 new_bitop = new_rd_Or(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
2433         } else {
2434                 assert(is_Eor(n));
2435                 new_bitop = new_rd_Eor(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
2436         }
2437
2438         if (is_Shl(left)) {
2439                 new_shift = new_rd_Shl(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
2440         } else if (is_Shr(left)) {
2441                 new_shift = new_rd_Shr(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
2442         } else {
2443                 assert(is_Rotl(left));
2444                 new_shift = new_rd_Rotl(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
2445         }
2446
2447         return new_shift;
2448 }
2449
2450 static bool complement_values(const ir_node *a, const ir_node *b)
2451 {
2452         if (is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
2453                 return true;
2454         if (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)
2455                 return true;
2456         if (is_Const(a) && is_Const(b)) {
2457                 ir_tarval *tv_a = get_Const_tarval(a);
2458                 ir_tarval *tv_b = get_Const_tarval(b);
2459                 return tarval_not(tv_a) == tv_b;
2460         }
2461         return false;
2462 }
2463
2464 typedef ir_tarval *(tv_fold_binop_func)(ir_tarval *a, ir_tarval *b);
2465
2466 /**
2467  * for associative operations fold:
2468  *   op(op(x, c0), c1) to op(x, op(c0, c1)) with constants folded.
2469  * This is a "light" version of the reassociation phase
2470  */
2471 static ir_node *fold_constant_associativity(ir_node *node,
2472                                             tv_fold_binop_func fold)
2473 {
2474         ir_graph  *irg;
2475         ir_op     *op;
2476         ir_node   *left;
2477         ir_node   *right = get_binop_right(node);
2478         ir_node   *left_right;
2479         ir_node   *left_left;
2480         ir_tarval *c0;
2481         ir_tarval *c1;
2482         ir_tarval *new_c;
2483         ir_node   *new_const;
2484         ir_node   *new_node;
2485         if (!is_Const(right))
2486                 return node;
2487
2488         op   = get_irn_op(node);
2489         left = get_binop_left(node);
2490         if (get_irn_op(left) != op)
2491                 return node;
2492
2493         left_right = get_binop_right(left);
2494         if (!is_Const(left_right))
2495                 return node;
2496
2497         left_left = get_binop_left(left);
2498         c0        = get_Const_tarval(left_right);
2499         c1        = get_Const_tarval(right);
2500         irg       = get_irn_irg(node);
2501         if (get_tarval_mode(c0) != get_tarval_mode(c1))
2502                 return node;
2503         new_c     = fold(c0, c1);
2504         if (new_c == tarval_bad)
2505                 return node;
2506         new_const = new_r_Const(irg, new_c);
2507         new_node  = exact_copy(node);
2508         set_binop_left(new_node, left_left);
2509         set_binop_right(new_node, new_const);
2510         return new_node;
2511 }
2512
2513 /**
2514  * Transform an Or.
2515  */
2516 static ir_node *transform_node_Or_(ir_node *n)
2517 {
2518         ir_node *oldn = n;
2519         ir_node *a    = get_binop_left(n);
2520         ir_node *b    = get_binop_right(n);
2521         ir_node *c;
2522         ir_mode *mode;
2523
2524         n = fold_constant_associativity(n, tarval_or);
2525         if (n != oldn)
2526                 return n;
2527
2528         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
2529                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
2530                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
2531
2532                 mode = get_irn_mode(n);
2533                 a = get_Not_op(a);
2534                 b = get_Not_op(b);
2535                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
2536                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
2537                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
2538                 return n;
2539         }
2540
2541         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
2542         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
2543                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
2544                 ir_node *a_right = get_Cmp_right(a);
2545                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
2546                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
2547                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
2548                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
2549                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
2550                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
2551                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
2552                         ir_relation new_relation = a_relation | b_relation;
2553                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
2554                 }
2555                 /* Cmp(a!=b) or Cmp(c!=d) => Cmp((a^b)|(c^d) != 0) */
2556                 if (is_cmp_unequal(a) && is_cmp_unequal(b)
2557                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
2558                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
2559                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
2560                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
2561                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
2562                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
2563                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
2564                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
2565                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
2566                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
2567                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
2568                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
2569                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
2570                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_less_greater);
2571                         }
2572                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
2573                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
2574                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
2575                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
2576                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
2577                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
2578                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
2579                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
2580                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
2581                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
2582                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
2583                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_less_greater);
2584                         }
2585                 }
2586         }
2587
2588         mode = get_irn_mode(n);
2589         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_or, a, b, c, mode);
2590
2591         n = transform_node_Or_bf_store(n);
2592         if (n != oldn)
2593                 return n;
2594         n = transform_node_Or_Rotl(n);
2595         if (n != oldn)
2596                 return n;
2597
2598         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or_);
2599         if (n != oldn)
2600                 return n;
2601         n = transform_node_bitop_shift(n);
2602         if (n != oldn)
2603                 return n;
2604
2605         return n;
2606 }
2607
2608 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n)
2609 {
2610         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2611                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2612                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2613                 ir_node  *left  = get_Or_left(n);
2614                 ir_node  *right = get_Or_right(n);
2615                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2616                 return new_rd_Add(dbgi, block, left, right, mode);
2617         }
2618         return transform_node_Or_(n);
2619 }
2620
2621 /**
2622  * Transform an Eor.
2623  */
2624 static ir_node *transform_node_Eor_(ir_node *n)
2625 {
2626         ir_node *oldn = n;
2627         ir_node *a    = get_binop_left(n);
2628         ir_node *b    = get_binop_right(n);
2629         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2630         ir_node *c;
2631
2632         n = fold_constant_associativity(n, tarval_eor);
2633         if (n != oldn)
2634                 return n;
2635
2636         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
2637         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
2638                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
2639                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
2640                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
2641                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
2642                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
2643                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
2644                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
2645                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
2646                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
2647                         ir_relation new_relation = a_relation ^ b_relation;
2648                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
2649                 }
2650         }
2651
2652         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_eor, a, b, c, mode);
2653
2654         /* normalize not nodes... ~a ^ b <=> a ^ ~b */
2655         if (is_Not(a) && operands_are_normalized(get_Not_op(a), b)) {
2656                 dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(n);
2657                 ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
2658                 ir_node  *new_not  = new_rd_Not(dbg, block, b, mode);
2659                 ir_node  *new_left = get_Not_op(a);
2660                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_left, new_not, mode);
2661                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2662                 return n;
2663         } else if (is_Not(b) && !operands_are_normalized(a, get_Not_op(b))) {
2664                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
2665                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
2666                 ir_node  *new_not   = new_rd_Not(dbg, block, a, mode);
2667                 ir_node  *new_right = get_Not_op(b);
2668                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_not, new_right, mode);
2669                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2670                 return n;
2671         }
2672
2673         /* x ^ 1...1 -> ~1 */
2674         if (is_Const(b) && is_Const_all_one(b)) {
2675                 n = new_r_Not(get_nodes_block(n), a, mode);
2676                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2677                 return n;
2678         }
2679
2680         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor_);
2681         if (n != oldn)
2682                 return n;
2683         n = transform_node_bitop_shift(n);
2684         if (n != oldn)
2685                 return n;
2686
2687         return n;
2688 }
2689
2690 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n)
2691 {
2692         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2693                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2694                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2695                 ir_node  *left  = get_Eor_left(n);
2696                 ir_node  *right = get_Eor_right(n);
2697                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2698                 return new_rd_Add(dbgi, block, left, right, mode);
2699         }
2700         return transform_node_Eor_(n);
2701 }
2702
2703 /**
2704  * Do the AddSub optimization, then Transform
2705  *   Constant folding on Phi
2706  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
2707  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
2708  * if the mode is integer or float.
2709  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
2710  * Reassociation might fold this further.
2711  */
2712 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n)
2713 {
2714         ir_mode *mode;
2715         ir_node *a;
2716         ir_node *b;
2717         ir_node *c;
2718         ir_node *oldn = n;
2719
2720         n = fold_constant_associativity(n, tarval_add);
2721         if (n != oldn)
2722                 return n;
2723
2724         n = transform_node_AddSub(n);
2725         if (n != oldn)
2726                 return n;
2727
2728         a    = get_Add_left(n);
2729         b    = get_Add_right(n);
2730         mode = get_irn_mode(n);
2731
2732         if (mode_is_reference(mode)) {
2733                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2734
2735                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
2736                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
2737                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2738                         return new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2739                 }
2740         }
2741
2742         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_add, a, b, c, mode);
2743
2744         /* for FP the following optimizations are only allowed if
2745          * fp_strict_algebraic is disabled */
2746         if (mode_is_float(mode)) {
2747                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2748                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2749                         return n;
2750         }
2751
2752         if (mode_is_num(mode)) {
2753                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2754                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced
2755                  * by a simple instruction chain */
2756                 if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_ARCH_DEP)
2757                                 && a == b && mode_is_int(mode)) {
2758                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2759
2760                         n = new_rd_Mul(
2761                                 get_irn_dbg_info(n),
2762                                 block,
2763                                 a,
2764                                 new_r_Const_long(irg, mode, 2),
2765                                 mode);
2766                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2767                         return n;
2768                 }
2769                 if (is_Minus(a)) {
2770                         n = new_rd_Sub(
2771                                         get_irn_dbg_info(n),
2772                                         get_nodes_block(n),
2773                                         b,
2774                                         get_Minus_op(a),
2775                                         mode);
2776                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2777                         return n;
2778                 }
2779                 if (is_Minus(b)) {
2780                         n = new_rd_Sub(
2781                                         get_irn_dbg_info(n),
2782                                         get_nodes_block(n),
2783                                         a,
2784                                         get_Minus_op(b),
2785                                         mode);
2786                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2787                         return n;
2788                 }
2789                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2790                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2791                         if (is_Not(a)) {
2792                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2793
2794                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2795                                         /* ~x + 1 = -x */
2796                                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2797                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, mode);
2798                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2799                                         return n;
2800                                 }
2801                         }
2802                 }
2803         }
2804
2805         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2806                 n = transform_node_Or_(n);
2807                 if (n != oldn)
2808                         return n;
2809                 n = transform_node_Eor_(n);
2810                 if (n != oldn)
2811                         return n;
2812         }
2813
2814         return n;
2815 }
2816
2817 /**
2818  * returns -cnst or NULL if impossible
2819  */
2820 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst)
2821 {
2822         ir_tarval *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2823         dbg_info  *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2824         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(cnst);
2825         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2826         return new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
2827 }
2828
2829 /**
2830  * Do the AddSub optimization, then Transform
2831  *   Constant folding on Phi
2832  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2833  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2834  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2835  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2836  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2837  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2838  */
2839 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n)
2840 {
2841         ir_mode *mode;
2842         ir_node *oldn = n;
2843         ir_node *a, *b, *c;
2844
2845         n = transform_node_AddSub(n);
2846
2847         a = get_Sub_left(n);
2848         b = get_Sub_right(n);
2849
2850         mode = get_irn_mode(n);
2851
2852         if (mode_is_int(mode)) {
2853                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2854
2855                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2856                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2857                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2858                         n = new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2859                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_CONV);
2860                         return n;
2861                 }
2862
2863                 if (mode == lmode                                     &&
2864                     get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement &&
2865                     is_Const(a)                                       &&
2866                     get_Const_tarval(a) == get_mode_minus_one(mode)) {
2867                         /* -1 - x -> ~x */
2868                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2869                         n = new_rd_Not(dbg, get_nodes_block(n), b, mode);
2870                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_NOT);
2871                         return n;
2872                 }
2873         }
2874
2875 restart:
2876         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_sub, a, b, c, mode);
2877
2878         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2879         if (mode_is_float(mode)) {
2880                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2881                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2882                         return n;
2883         }
2884
2885         if (is_Const(b) && !mode_is_reference(get_irn_mode(b))) {
2886                 /* a - C -> a + (-C) */
2887                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2888                 if (cnst != NULL) {
2889                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2890                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2891
2892                         n = new_rd_Add(dbgi, block, a, cnst, mode);
2893                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2894                         return n;
2895                 }
2896         }
2897
2898         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2899                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2900                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2901                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2902                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, block, left, b, mode);
2903
2904                 n = new_rd_Minus(dbg, block, add, mode);
2905                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2906                 return n;
2907         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2908                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2909                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2910                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2911
2912                 n = new_rd_Add(dbg, block, a, right, mode);
2913                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2914                 return n;
2915         } else if (is_Sub(b)) {
2916                 /* a - (b - c) -> a + (c - b)
2917                  *             -> (a - b) + c iff (b - c) is a pointer */
2918                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2919                 ir_node  *s_left  = get_Sub_left(b);
2920                 ir_node  *s_right = get_Sub_right(b);
2921                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2922                 if (mode_is_reference(s_mode)) {
2923                         ir_node  *lowest_block = get_nodes_block(n); /* a and b are live here */
2924                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, lowest_block, a, s_left, mode);
2925                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2926
2927                         if (s_mode != mode)
2928                                 s_right = new_r_Conv(lowest_block, s_right, mode);
2929                         n = new_rd_Add(a_dbg, lowest_block, sub, s_right, mode);
2930                 } else {
2931                         ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2932                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, s_block, s_right, s_left, s_mode);
2933                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2934                         ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2935
2936                         n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, sub, mode);
2937                 }
2938                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2939                 return n;
2940 #if 0
2941         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2942                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2943                 if (is_Const(m_right)) {
2944                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2945                         if (cnst2 != NULL) {
2946                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2947                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2948                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2949                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2950                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2951                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2952                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2953
2954                                 n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, mul, mode);
2955                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2956                                 return n;
2957                         }
2958                 }
2959 #endif
2960         }
2961
2962         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2963         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2964                 n = new_rd_Minus(
2965                                 get_irn_dbg_info(n),
2966                                 get_nodes_block(n),
2967                                 b,
2968                                 mode);
2969                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2970                 return n;
2971         }
2972         if ((is_Add(a) || is_Or_Eor_Add(a)) && mode_wrap_around(mode)) {
2973                 ir_node *left  = get_binop_left(a);
2974                 ir_node *right = get_binop_right(a);
2975
2976                 /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2977                 if (left == b) {
2978                         if (mode != get_irn_mode(right)) {
2979                                 /* This Sub is an effective Cast */
2980                                 right = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, mode);
2981                         }
2982                         n = right;
2983                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2984                         return n;
2985                 } else if (right == b) {
2986                         if (mode != get_irn_mode(left)) {
2987                                 /* This Sub is an effective Cast */
2988                                 left = new_r_Conv(get_nodes_block(n), left, mode);
2989                         }
2990                         n = left;
2991                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2992                         return n;
2993                 }
2994         }
2995         if ((is_Add(b) || is_Or_Eor_Add(b)) && mode_wrap_around(mode)) {
2996                 ir_node *left  = get_binop_left(b);
2997                 ir_node *right = get_binop_right(b);
2998
2999                 /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
3000                 if (left == a) {
3001                         ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
3002
3003                         n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), right, r_mode);
3004                         if (mode != r_mode) {
3005                                 /* This Sub is an effective Cast */
3006                                 n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
3007                         }
3008                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
3009                         return n;
3010                 } else if (right == a) {
3011                         ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
3012
3013                         n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), left, l_mode);
3014                         if (mode != l_mode) {
3015                                 /* This Sub is an effective Cast */
3016                                 n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
3017                         }
3018                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
3019                         return n;
3020                 }
3021         }
3022         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
3023                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
3024
3025                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
3026                         ir_mode *ma, *mb;
3027                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
3028                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
3029
3030                         /* check if it's allowed to skip the conv */
3031                         ma = get_irn_mode(op_a);
3032                         mb = get_irn_mode(op_b);
3033
3034                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
3035                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
3036                                 a = op_a; b = op_b;
3037                                 set_Sub_left(n, a);
3038                                 set_Sub_right(n, b);
3039
3040                                 goto restart;
3041                         }
3042                 }
3043         }
3044         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
3045         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
3046                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
3047                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
3048
3049                 if (ma == b) {
3050                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
3051                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3052                         n = new_rd_Mul(
3053                                         get_irn_dbg_info(n),
3054                                         blk,
3055                                         ma,
3056                                         new_rd_Sub(
3057                                                 get_irn_dbg_info(n),
3058                                                 blk,
3059                                                 mb,
3060                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
3061                                                 mode),
3062                                         mode);
3063                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
3064                         return n;
3065                 } else if (mb == b) {
3066                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
3067                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3068                         n = new_rd_Mul(
3069                                         get_irn_dbg_info(n),
3070                                         blk,
3071                                         mb,
3072                                         new_rd_Sub(
3073                                                 get_irn_dbg_info(n),
3074                                                 blk,
3075                                                 ma,
3076                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
3077                                                 mode),
3078                                         mode);
3079                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
3080                         return n;
3081                 }
3082         }
3083         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
3084                 ir_node *x        = get_Sub_left(a);
3085                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
3086                 ir_node *blk      = get_nodes_block(n);
3087                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
3088                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
3089                 ir_mode *add_mode;
3090                 ir_node *add;
3091
3092                 /* Determine the right mode for the Add. */
3093                 if (m_b == m_y)
3094                         add_mode = m_b;
3095                 else if (mode_is_reference(m_b))
3096                         add_mode = m_b;
3097                 else if (mode_is_reference(m_y))
3098                         add_mode = m_y;
3099                 else {
3100                         /*
3101                          * Both modes are different but none is reference,
3102                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
3103                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
3104                          * Currently we ignore this case.
3105                          */
3106                         return n;
3107                 }
3108
3109                 add = new_r_Add(blk, y, b, add_mode);
3110
3111                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, x, add, mode);
3112                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
3113                 return n;
3114         }
3115
3116         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3117                 /* c - ~X = X + (c+1) */
3118                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
3119                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
3120
3121                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
3122                         if (tv != tarval_bad) {
3123                                 ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
3124                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3125                                 ir_node *c = new_r_Const(irg, tv);
3126                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, get_Not_op(b), c, mode);
3127                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
3128                                 return n;
3129                         }
3130                 }
3131                 /* x-(x&y) = x & ~y */
3132                 if (is_And(b)) {
3133                         ir_node *and_left  = get_And_left(b);
3134                         ir_node *and_right = get_And_right(b);
3135                         if (and_right == a) {
3136                                 ir_node *tmp = and_left;
3137                                 and_left  = and_right;
3138                                 and_right = tmp;
3139                         }
3140                         if (and_left == a) {
3141                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3142                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3143                                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
3144                                 ir_node  *notn  = new_rd_Not(dbgi, block, and_right, mode);
3145                                 ir_node  *and   = new_rd_And(dbgi, block, a, notn, mode);
3146                                 return and;
3147                         }
3148                 }
3149         }
3150         return n;
3151 }
3152
3153 /**
3154  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
3155  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
3156  */
3157 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode)
3158 {
3159         ir_node   *oldn  = n;
3160         ir_node   *a     = get_Mul_left(n);
3161         ir_node   *b     = get_Mul_right(n);
3162         ir_tarval *ta    = value_of(a);
3163         ir_tarval *tb    = value_of(b);
3164         ir_mode   *smode = get_irn_mode(a);
3165
3166         if (ta == get_mode_one(smode)) {
3167                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
3168                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3169                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, b, mode);
3170                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
3171                 return n;
3172         }
3173         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
3174                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
3175                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3176                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, b, smode);
3177                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
3178                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3179                 return n;
3180         }
3181         if (tb == get_mode_one(smode)) {
3182                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
3183                 ir_node *blk = get_irn_n(a, -1);
3184                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, a, mode);
3185                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
3186                 return n;
3187         }
3188         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
3189                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
3190                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3191                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, a, smode);
3192                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
3193                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3194                 return n;
3195         }
3196         return n;
3197 }
3198
3199 /**
3200  * Transform Mul(a,-1) into -a.
3201  * Do constant evaluation of Phi nodes.
3202  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
3203  */
3204 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n)
3205 {
3206         ir_node *c, *oldn = n;
3207         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3208         ir_node *a = get_Mul_left(n);
3209         ir_node *b = get_Mul_right(n);
3210
3211         n = fold_constant_associativity(n, tarval_mul);
3212         if (n != oldn)
3213                 return n;
3214
3215         if (mode != get_irn_mode(a))
3216                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
3217
3218         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_mul, a, b, c, mode);
3219
3220         if (mode_is_signed(mode)) {
3221                 ir_node *r = NULL;
3222
3223                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
3224                         r = b;
3225                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
3226                         r = a;
3227                 if (r) {
3228                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), r, mode);
3229                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3230                         return n;
3231                 }
3232         }
3233         if (is_Minus(a)) {
3234                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
3235                         ir_node *cnst = const_negate(b);
3236                         if (cnst != NULL) {
3237                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3238                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3239                                 n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
3240                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3241                                 return n;
3242                         }
3243                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
3244                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3245                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3246                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
3247                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
3248                         return n;
3249                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
3250                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
3251                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
3252                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3253                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3254                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
3255                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
3256                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
3257                         return n;
3258                 }
3259         } else if (is_Minus(b)) {
3260                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
3261                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
3262                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
3263                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3264                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3265                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
3266                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
3267                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
3268                         return n;
3269                 }
3270         } else if (is_Shl(a)) {
3271                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(a);
3272                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
3273                         /* (1 << x) * b -> b << x */
3274                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3275                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
3276                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(a);
3277                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, b, shl_r, mode);
3278                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
3279                         return n;
3280                 }
3281         } else if (is_Shl(b)) {
3282                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(b);
3283                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
3284                         /* a * (1 << x) -> a << x */
3285                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3286                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
3287                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(b);
3288                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, a, shl_r, mode);
3289                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
3290                         return n;
3291                 }
3292         }
3293         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754
3294             || get_mode_arithmetic(mode) == irma_x86_extended_float) {
3295                 if (is_Const(a)) {
3296                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
3297                         if (tarval_get_exponent(tv) == 1 && tarval_zero_mantissa(tv)
3298                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
3299                                 /* 2.0 * b = b + b */
3300                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), b, b, mode);
3301                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
3302                                 return n;
3303                         }
3304                 }
3305                 else if (is_Const(b)) {
3306                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3307                         if (tarval_get_exponent(tv) == 1 && tarval_zero_mantissa(tv)
3308                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
3309                                 /* a * 2.0 = a + a */
3310                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, a, mode);
3311                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
3312                                 return n;
3313                         }
3314                 }
3315         }
3316         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
3317 }
3318
3319 /**
3320  * Transform a Div Node.
3321  */
3322 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n)
3323 {
3324         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
3325         ir_node *a = get_Div_left(n);
3326         ir_node *b = get_Div_right(n);
3327         ir_node *value = n;
3328         const ir_node *dummy;
3329
3330         if (mode_is_int(mode)) {
3331                 if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
3332                         /* check for Div(Phi, Const) */
3333                         value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_div, mode, 0);
3334                         if (value) {
3335                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3336                                 goto make_tuple;
3337                         }
3338                 } else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
3339                         /* check for Div(Const, Phi) */
3340                         value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_div, mode, 1);
3341                         if (value) {
3342                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3343                                 goto make_tuple;
3344                         }
3345                 } else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
3346                         /* check for Div(Phi, Phi) */
3347                         value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_div, mode);
3348                         if (value) {
3349                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3350                                 goto make_tuple;
3351                         }
3352                 }
3353
3354                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
3355                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3356                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
3357                         value = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
3358                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3359                         goto make_tuple;
3360                 } else {
3361                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
3362                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3363
3364                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
3365                                         /* a / -1 */
3366                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, mode);
3367                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3368                                         goto make_tuple;
3369                                 }
3370                         }
3371                         /* Try architecture dependent optimization */
3372                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
3373                 }
3374         } else {
3375                 assert(mode_is_float(mode));
3376
3377                 /* Optimize x/c to x*(1/c) */
3378                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
3379                         ir_tarval *tv = value_of(b);
3380
3381                         if (tv != tarval_bad) {
3382                                 int rem = tarval_fp_ops_enabled();
3383
3384                                 /*
3385                                  * Floating point constant folding might be disabled here to
3386                                  * prevent rounding.
3387                                  * However, as we check for exact result, doing it is safe.
3388                                  * Switch it on.
3389                                  */
3390                                 tarval_enable_fp_ops(1);
3391                                 tv = tarval_div(get_mode_one(mode), tv);
3392                                 tarval_enable_fp_ops(rem);
3393
3394                                 /* Do the transformation if the result is either exact or we are
3395                                    not using strict rules. */
3396                                 if (tv != tarval_bad &&
3397                                         (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
3398                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3399                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
3400                                         ir_node  *c     = new_r_Const(irg, tv);
3401                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3402                                         value = new_rd_Mul(dbgi, block, a, c, mode);
3403
3404                                         goto make_tuple;
3405                                 }
3406                         }
3407                 }
3408         }
3409
3410         if (value != n) {
3411                 ir_node *mem, *blk;
3412                 ir_graph *irg;
3413
3414 make_tuple:
3415                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
3416                 mem = get_Div_mem(n);
3417                 blk = get_nodes_block(n);
3418                 irg = get_irn_irg(blk);
3419
3420                 /* skip a potential Pin */
3421                 mem = skip_Pin(mem);
3422                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max+1);
3423                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
3424                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(blk));
3425                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
3426                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
3427         }
3428         return n;
3429 }
3430
3431 /**
3432  * Transform a Mod node.
3433  */
3434 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n)
3435 {
3436         ir_mode   *mode = get_Mod_resmode(n);
3437         ir_node   *a    = get_Mod_left(n);
3438         ir_node   *b    = get_Mod_right(n);
3439         ir_graph  *irg;
3440         ir_node   *value;
3441         ir_tarval *tv;
3442
3443         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
3444                 /* check for Div(Phi, Const) */
3445                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_mod, mode, 0);
3446                 if (value) {
3447                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3448                         goto make_tuple;
3449                 }
3450         }
3451         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
3452                 /* check for Div(Const, Phi) */
3453                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_mod, mode, 1);
3454                 if (value) {
3455                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3456                         goto make_tuple;
3457                 }
3458         }
3459         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
3460                 /* check for Div(Phi, Phi) */
3461                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_mod, mode);
3462                 if (value) {
3463                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3464                         goto make_tuple;
3465                 }
3466         }
3467
3468         value = n;
3469         tv = value_of(n);
3470         irg = get_irn_irg(n);
3471         if (tv != tarval_bad) {
3472                 value = new_r_Const(irg, tv);
3473
3474                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3475                 goto make_tuple;
3476         } else {
3477                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
3478                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
3479                 const ir_node *dummy;
3480
3481                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
3482                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
3483                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3484                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3485                         goto make_tuple;
3486                 } else {
3487                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
3488                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3489
3490                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
3491                                         /* a % -1 = 0 */
3492                                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3493                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3494                                         goto make_tuple;
3495                                 }
3496                         }
3497                         /* Try architecture dependent optimization */
3498                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
3499                 }
3500         }
3501
3502         if (value != n) {
3503                 ir_node *mem, *blk;
3504                 ir_graph *irg;
3505
3506 make_tuple:
3507                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
3508                 mem = get_Mod_mem(n);
3509                 blk = get_nodes_block(n);
3510                 irg = get_irn_irg(blk);
3511
3512                 /* skip a potential Pin */
3513                 mem = skip_Pin(mem);
3514                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max+1);
3515                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
3516                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(blk));
3517                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
3518                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
3519         }
3520         return n;
3521 }
3522
3523 /**
3524  * Transform a Cond node.
3525  *
3526  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
3527  * condition.
3528  */
3529 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n)
3530 {
3531         ir_node   *a   = get_Cond_selector(n);
3532         ir_graph  *irg = get_irn_irg(n);
3533         ir_tarval *ta;
3534         ir_node   *jmp;
3535
3536         /* we need block info which is not available in floating irgs */
3537         if (get_irg_pinned(irg) == op_pin_state_floats)
3538                 return n;
3539
3540         ta = value_of(a);
3541         if (ta == tarval_bad && is_Cmp(a)) {
3542                 /* try again with a direct call to compute_cmp, as we don't care
3543                  * about the MODEB_LOWERED flag here */
3544                 ta = compute_cmp(a);
3545         }
3546
3547         if (ta != tarval_bad && get_irn_mode(a) == mode_b) {
3548                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
3549                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
3550                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3551                 jmp = new_r_Jmp(blk);
3552                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max+1);
3553                 if (ta == tarval_b_true) {
3554                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, new_r_Bad(irg, mode_X));
3555                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
3556                 } else {
3557                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
3558                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, new_r_Bad(irg, mode_X));
3559                 }
3560                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
3561                 add_End_keepalive(get_irg_end(irg), blk);
3562                 clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_CODE);
3563         }
3564         return n;
3565 }
3566
3567 static ir_node *transform_node_Switch(ir_node *n)
3568 {
3569         ir_node   *op  = get_Switch_selector(n);
3570         ir_tarval *val = value_of(op);
3571         if (val != tarval_bad) {
3572                 dbg_info              *dbgi      = get_irn_dbg_info(n);
3573                 ir_graph              *irg       = get_irn_irg(n);
3574                 unsigned               n_outs    = get_Switch_n_outs(n);
3575                 ir_node               *block     = get_nodes_block(n);
3576                 ir_node               *bad       = new_r_Bad(irg, mode_X);
3577                 ir_node              **in        = XMALLOCN(ir_node*, n_outs);
3578                 const ir_switch_table *table     = get_Switch_table(n);
3579                 size_t                 n_entries = ir_switch_table_get_n_entries(table);
3580                 long                   jmp_pn    = 0;
3581                 size_t                 i;
3582                 unsigned               o;
3583                 for (i = 0; i < n_entries; ++i) {
3584                         const ir_switch_table_entry *entry
3585                                 = ir_switch_table_get_entry_const(table, i);
3586                         ir_tarval *min = entry->min;
3587                         ir_tarval *max = entry->max;
3588                         if (entry->pn == 0)
3589                                 continue;
3590                         if ((min == max && min == val)
3591                             || (tarval_cmp(val, min) != ir_relation_less
3592                                 && tarval_cmp(val, max) != ir_relation_greater)) {
3593                             jmp_pn = entry->pn;
3594                             break;
3595                         }
3596                 }
3597                 for (o = 0; o < n_outs; ++o) {
3598                         if (o == (unsigned)jmp_pn) {
3599                                 in[o] = new_rd_Jmp(dbgi, block);
3600                         } else {
3601                                 in[o] = bad;
3602                         }
3603                 }
3604                 return new_r_Tuple(block, (int)n_outs, in);
3605         }
3606         return n;
3607 }
3608
3609 /**
3610  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
3611  *  (we can use:
3612  *    - and, or, xor          instead of &
3613  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
3614  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
3615  *
3616  * This normalisation is good for things like x-(x&y) esp. in 186.crafty.
3617  */
3618 static ir_node *transform_node_shift_bitop(ir_node *n)
3619 {
3620         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(n);
3621         ir_node   *right = get_binop_right(n);
3622         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
3623         ir_node   *left;
3624         ir_node   *bitop_left;
3625         ir_node   *bitop_right;
3626         ir_op     *op_left;
3627         ir_node   *block;
3628         dbg_info  *dbgi;
3629         ir_node   *new_shift;
3630         ir_node   *new_bitop;
3631         ir_node   *new_const;
3632         ir_tarval *tv1;
3633         ir_tarval *tv2;
3634         ir_tarval *tv_shift;
3635
3636         if (is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NORMALISATION2))
3637                 return n;
3638
3639         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
3640
3641         if (!is_Const(right))
3642                 return n;
3643
3644         left    = get_binop_left(n);
3645         op_left = get_irn_op(left);
3646         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
3647                 return n;
3648
3649         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
3650         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
3651                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
3652                 return n;
3653         }
3654
3655         bitop_right = get_binop_right(left);
3656         if (!is_Const(bitop_right))
3657                 return n;
3658
3659         bitop_left = get_binop_left(left);
3660
3661         block = get_nodes_block(n);
3662         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3663         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
3664         tv2   = get_Const_tarval(right);
3665
3666         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
3667
3668         if (is_Shl(n)) {
3669                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3670                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
3671         } else if (is_Shr(n)) {
3672                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3673                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
3674         } else if (is_Shrs(n)) {
3675                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3676                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
3677         } else {
3678                 assert(is_Rotl(n));
3679                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3680                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
3681         }
3682
3683         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
3684         irg       = get_irn_irg(n);
3685         new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
3686
3687         if (op_left == op_And) {
3688                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3689         } else if (op_left == op_Or) {
3690                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3691         } else {
3692                 assert(op_left == op_Eor);
3693                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3694         }
3695
3696         return new_bitop;
3697 }
3698
3699 /**
3700  * Transform an And.
3701  */
3702 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n)
3703 {
3704         ir_node *c, *oldn = n;
3705         ir_node *a = get_And_left(n);
3706         ir_node *b = get_And_right(n);
3707         ir_mode *mode;
3708
3709         n = fold_constant_associativity(n, tarval_and);
3710         if (n != oldn)
3711                 return n;
3712
3713         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3714                 ir_node    *a_left     = get_Cmp_left(a);
3715                 ir_node    *a_right    = get_Cmp_right(a);
3716                 ir_node    *b_left     = get_Cmp_left(b);
3717                 ir_node    *b_right    = get_Cmp_right(b);
3718                 ir_relation a_relation = get_Cmp_relation(a);
3719                 ir_relation b_relation = get_Cmp_relation(b);
3720                 /* we can combine the relations of two compares with the same
3721                  * operands */
3722                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3723                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3724                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3725                         ir_relation new_relation = a_relation & b_relation;
3726                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3727                 }
3728                 /* Cmp(a==b) and Cmp(c==d) can be optimized to Cmp((a^b)|(c^d)==0) */
3729                 if (a_relation == b_relation && a_relation == ir_relation_equal
3730                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
3731                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
3732                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
3733                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3734                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3735                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3736                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3737                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3738                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3739                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
3740                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
3741                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3742                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
3743                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_equal);
3744                         }
3745                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
3746                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3747                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3748                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3749                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3750                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3751                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3752                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
3753                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
3754                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3755                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
3756                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_equal);
3757                         }
3758                 }
3759         }
3760
3761         mode = get_irn_mode(n);
3762         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_and, a, b, c, mode);
3763
3764         if (is_Or(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3765                 ir_node *or_left  = get_binop_left(a);
3766                 ir_node *or_right = get_binop_right(a);
3767                 if (complement_values(or_left, b)) {
3768                         /* (a|b) & ~a => b & ~a */
3769                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3770                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3771                         return new_rd_And(dbgi, block, or_right, b, mode);
3772                 } else if (complement_values(or_right, b)) {
3773                         /* (a|b) & ~b => a & ~b */
3774                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3775                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3776                         return new_rd_And(dbgi, block, or_left, b, mode);
3777                 } else if (is_Not(b)) {
3778                         ir_node *op = get_Not_op(b);
3779                         if (is_And(op)) {
3780                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
3781                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
3782
3783                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3784                                 if (or_left == ba && or_right == bb) {
3785                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3786                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3787
3788                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, ba, bb, mode);
3789                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3790                                         return n;
3791                                 }
3792                         }
3793                 }
3794         }
3795         if (is_Or(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
3796                 ir_node *or_left  = get_binop_left(b);
3797                 ir_node *or_right = get_binop_right(b);
3798                 if (complement_values(or_left, a)) {
3799                         /* (a|b) & ~a => b & ~a */
3800                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3801                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3802                         return new_rd_And(dbgi, block, or_right, a, mode);
3803                 } else if (complement_values(or_right, a)) {
3804                         /* (a|b) & ~b => a & ~b */
3805                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3806                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3807                         return new_rd_And(dbgi, block, or_left, a, mode);
3808                 } else if (is_Not(a)) {
3809                         ir_node *op = get_Not_op(a);
3810                         if (is_And(op)) {
3811                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
3812                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
3813
3814                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3815                                 if (or_left == aa && or_right == ab) {
3816                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3817                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3818
3819                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, aa, ab, mode);
3820                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3821                                         return n;
3822                                 }
3823                         }
3824                 }
3825         }
3826         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3827                 ir_node *al = get_binop_left(a);
3828                 ir_node *ar = get_binop_right(a);
3829
3830                 if (al == b) {
3831                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3832                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3833                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3834
3835                         ar = new_rd_Not(dbg, block, ar, mode);
3836                         n  = new_rd_And(dbg, block, ar, b, mode);
3837                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3838                         return n;
3839                 }
3840                 if (ar == b) {
3841                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3842                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3843                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3844
3845                         al = new_rd_Not(dbg, block, al, mode);
3846                         n  = new_rd_And(dbg, block, al, b, mode);
3847                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3848                         return n;
3849                 }
3850         }
3851         if (is_Eor(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
3852                 ir_node *bl = get_binop_left(b);
3853                 ir_node *br = get_binop_right(b);
3854
3855                 if (bl == a) {
3856                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3857                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3858                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3859
3860                         br = new_rd_Not(dbg, block, br, mode);
3861                         n  = new_rd_And(dbg, block, br, a, mode);
3862                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3863                         return n;
3864                 }
3865                 if (br == a) {
3866                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3867                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3868                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3869
3870                         bl = new_rd_Not(dbg, block, bl, mode);
3871                         n  = new_rd_And(dbg, block, bl, a, mode);
3872                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3873                         return n;
3874                 }
3875         }
3876         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3877                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3878                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3879                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3880
3881                 a = get_Not_op(a);
3882                 b = get_Not_op(b);
3883                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
3884                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
3885                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3886                 return n;
3887         }
3888
3889         if (is_Const(a)) {
3890                 vrp_attr  *b_vrp = vrp_get_info(b);
3891                 ir_tarval *a_val = get_Const_tarval(a);
3892                 if (b_vrp != NULL && tarval_or(a_val, b_vrp->bits_not_set) == a_val) {
3893                         return b;
3894                 }
3895         }
3896
3897         if (is_Const(b)) {
3898                 vrp_attr  *a_vrp = vrp_get_info(a);
3899                 ir_tarval *b_val = get_Const_tarval(b);
3900                 if (a_vrp != NULL && tarval_or(b_val, a_vrp->bits_not_set) == b_val) {
3901                         return a;
3902                 }
3903         }
3904
3905         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3906         if (is_And(n))
3907                 n = transform_node_bitop_shift(n);
3908
3909         return n;
3910 }
3911
3912 /**
3913  * Transform a Not.
3914  */
3915 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n)
3916 {
3917         ir_node *c, *oldn = n;
3918         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3919         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3920
3921         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3922
3923         /* check for a boolean Not */
3924         if (is_Cmp(a)) {
3925                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(a);
3926                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3927                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(a);
3928                 relation = get_negated_relation(relation);
3929                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, get_Cmp_left(a), get_Cmp_right(a), relation);
3930                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3931                 return n;
3932         }
3933
3934         /* normalize ~(a ^ b) => a ^ ~b */
3935         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3936                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3937                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3938                 ir_node  *eor_right = get_binop_right(a);
3939                 ir_node  *eor_left  = get_binop_left(a);
3940                 eor_right = new_rd_Not(dbg, block, eor_right, mode);
3941                 n = new_rd_Eor(dbg, block, eor_left, eor_right, mode);
3942                 return n;
3943         }
3944
3945         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3946                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3947                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3948                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3949                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3950                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3951                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, get_mode_minus_one(mode));
3952                         n = new_rd_Add(dbg, block, add_l, add_r, mode);
3953                 } else if (is_Add(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3954                         ir_node *add_r = get_binop_right(a);
3955                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3956                                 /* ~(x + -1) = -x */
3957                                 ir_node *op  = get_binop_left(a);
3958                                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3959                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, get_irn_mode(n));
3960                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3961                         }
3962                 }
3963         }
3964         return n;
3965 }
3966
3967 /**
3968  * Transform a Minus.
3969  * Optimize:
3970  *   -(~x) = x + 1
3971  *   -(a-b) = b - a
3972  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3973  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3974  *   -(a * const) -> a * -const
3975  */
3976 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n)
3977 {
3978         ir_node *c, *oldn = n;
3979         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3980         ir_mode *mode;
3981
3982         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3983
3984         mode = get_irn_mode(a);
3985         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3986                 /* the following rules are only to twos-complement */
3987                 if (is_Not(a)) {
3988                         /* -(~x) = x + 1 */
3989                         ir_node   *op  = get_Not_op(a);
3990                         ir_tarval *tv  = get_mode_one(mode);
3991                         ir_node   *blk = get_nodes_block(n);
3992                         ir_graph  *irg = get_irn_irg(blk);
3993                         ir_node   *c   = new_r_Const(irg, tv);
3994                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, op, c, mode);
3995                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3996                         return n;
3997                 }
3998                 if (is_Shr(a)) {
3999                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
4000
4001                         if (is_Const(c)) {
4002                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4003
4004                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
4005                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
4006                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
4007
4008                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
4009                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
4010                                         return n;
4011                                 }
4012                         }
4013                 }
4014                 if (is_Shrs(a)) {
4015                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
4016
4017                         if (is_Const(c)) {
4018                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4019
4020                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
4021                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
4022                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
4023
4024                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
4025                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
4026                                         return n;
4027                                 }
4028                         }
4029                 }
4030         }
4031         if (is_Sub(a)) {
4032                 /* - (a-b) = b - a */
4033                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
4034                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
4035                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
4036
4037                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, ra, la, mode);
4038                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
4039                 return n;
4040         }
4041
4042         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
4043                 ir_node   *mul_l = get_Mul_left(a);
4044                 ir_node   *mul_r = get_Mul_right(a);
4045                 ir_tarval *tv    = value_of(mul_r);
4046                 if (tv != tarval_bad) {
4047                         tv = tarval_neg(tv);
4048                         if (tv != tarval_bad) {
4049                                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
4050                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const(irg, tv);
4051                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
4052                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
4053                                 n = new_rd_Mul(dbg, block, mul_l, cnst, mode);
4054                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
4055                                 return n;
4056                         }
4057                 }
4058         }
4059
4060         return n;
4061 }
4062
4063 /**
4064  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
4065  */
4066 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj)
4067 {
4068         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
4069                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
4070                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
4071
4072                         /* get the Load address */
4073                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
4074                         const ir_node *confirm;
4075
4076                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
4077                                 if (confirm == NULL) {
4078                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
4079                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
4080                                 }
4081                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
4082                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4083                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4084                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4085                                 } else {
4086                                         ir_node *blk = get_nodes_block(load);
4087                                         return new_r_Jmp(blk);
4088                                 }
4089                         }
4090                 }
4091         }
4092         return proj;
4093 }
4094
4095 /**
4096  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
4097  */
4098 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj)
4099 {
4100         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
4101                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
4102                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
4103
4104                         /* get the load/store address */
4105                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
4106                         const ir_node *confirm;
4107
4108                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
4109                                 if (confirm == NULL) {
4110                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
4111                                         set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
4112                                 }
4113                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
4114                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4115                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4116                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4117                                 } else {
4118                                         ir_node *blk = get_nodes_block(store);
4119                                         return new_r_Jmp(blk);
4120                                 }
4121                         }
4122                 }
4123         }
4124         return proj;
4125 }
4126
4127 /**
4128  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
4129  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
4130  */
4131 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj)
4132 {
4133         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
4134         ir_node *b   = get_Div_right(div);
4135         ir_node *res, *new_mem;
4136         const ir_node *confirm;
4137         long proj_nr;
4138
4139         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
4140                 /* div(x, y) && y != 0 */
4141                 if (confirm == NULL) {
4142                         /* we are sure we have a Const != 0 */
4143                         new_mem = get_Div_mem(div);
4144                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
4145                         set_Div_mem(div, new_mem);
4146                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
4147                 }
4148
4149                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
4150                 switch (proj_nr) {
4151                 case pn_Div_X_regular:
4152                         return new_r_Jmp(get_nodes_block(div));
4153
4154                 case pn_Div_X_except: {
4155                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4156                         /* we found an exception handler, remove it */
4157                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4158                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4159                 }
4160
4161                 case pn_Div_M: {
4162                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4163                         res = get_Div_mem(div);
4164                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
4165
4166                         if (confirm) {
4167                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
4168                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
4169                         }
4170                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
4171                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
4172                         set_Div_mem(div, new_mem);
4173                         return res;
4174                 }
4175                 }
4176         }
4177         return proj;
4178 }
4179
4180 /**
4181  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
4182  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
4183  */
4184 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj)
4185 {
4186         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
4187         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
4188         ir_node *res, *new_mem;
4189         const ir_node *confirm;
4190         long proj_nr;
4191
4192         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
4193                 /* mod(x, y) && y != 0 */
4194                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
4195
4196                 if (confirm == NULL) {
4197                         /* we are sure we have a Const != 0 */
4198                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
4199                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
4200                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
4201                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
4202                 }
4203
4204                 switch (proj_nr) {
4205
4206                 case pn_Mod_X_regular:
4207                         return new_r_Jmp(get_irn_n(mod, -1));
4208
4209                 case pn_Mod_X_except: {
4210                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4211                         /* we found an exception handler, remove it */
4212                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4213                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4214                 }
4215
4216                 case pn_Mod_M: {
4217                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4218                         res = get_Mod_mem(mod);
4219                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
4220
4221                         if (confirm) {
4222                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
4223                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
4224                         }
4225                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
4226                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
4227                         return res;
4228                 }
4229                 case pn_Mod_res:
4230                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
4231                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
4232                                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(proj);
4233                                 ir_mode  *mode = get_irn_mode(proj);
4234                                 ir_node  *res  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
4235
4236                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
4237                                 return res;
4238                         }
4239                 }
4240         }
4241         return proj;
4242 }
4243
4244 /**
4245  * return true if the operation returns a value with exactly 1 bit set
4246  */
4247 static bool is_single_bit(const ir_node *node)
4248 {
4249         /* a first implementation, could be extended with vrp and others... */
4250         if (is_Shl(node)) {
4251                 ir_node *shl_l  = get_Shl_left(node);
4252                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(node);
4253                 int      modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
4254                 /* this works if we shift a 1 and we have modulo shift */
4255                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)
4256                                 && 0 < modulo && modulo <= (int)get_mode_size_bits(mode)) {
4257                         return true;
4258                 }
4259         } else if (is_Const(node)) {
4260                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
4261                 return tarval_is_single_bit(tv);
4262         }
4263         return false;
4264 }
4265
4266 /**
4267  * checks if node just flips a bit in another node and returns that other node
4268  * if so. @p tv should be a value having just 1 bit set
4269  */
4270 static ir_node *flips_bit(const ir_node *node, ir_tarval *tv)
4271 {
4272         if (is_Not(node))
4273                 return get_Not_op(node);
4274         if (is_Eor(node)) {
4275                 ir_node *right = get_Eor_right(node);
4276                 if (is_Const(right)) {
4277                         ir_tarval *right_tv = get_Const_tarval(right);
4278                         ir_mode   *mode     = get_irn_mode(node);
4279                         if (tarval_and(right_tv, tv) != get_mode_null(mode))
4280                                 return get_Eor_left(node);
4281                 }
4282         }
4283         return NULL;
4284 }
4285
4286 /**
4287  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
4288  */
4289 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n)
4290 {
4291         ir_node    *left     = get_Cmp_left(n);
4292         ir_node    *right    = get_Cmp_right(n);
4293         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
4294         ir_tarval  *tv       = NULL;
4295         bool        changed  = false;
4296         bool        changedc = false;
4297         ir_relation relation = get_Cmp_relation(n);
4298         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
4299
4300         /* mask out impossible relations */
4301         ir_relation new_relation = relation & possible;
4302         if (new_relation != relation) {
4303                 relation = new_relation;
4304                 changed  = true;
4305         }
4306
4307         /* Remove unnecessary conversions */
4308         if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
4309                 ir_node *op_left    = get_Conv_op(left);
4310                 ir_node *op_right   = get_Conv_op(right);
4311                 ir_mode *mode_left  = get_irn_mode(op_left);
4312                 ir_mode *mode_right = get_irn_mode(op_right);
4313
4314                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
4315                                 && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
4316                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
4317
4318                         if (mode_left == mode_right) {
4319                                 left    = op_left;
4320                                 right   = op_right;
4321                                 changed = true;
4322                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
4323                         } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
4324                                 left    = new_r_Conv(block, op_left, mode_right);
4325                                 right   = op_right;
4326                                 changed = true;
4327                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4328                         } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
4329                                 left    = op_left;
4330                                 right   = new_r_Conv(block, op_right, mode_left);
4331                                 changed = true;
4332                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4333                         }
4334                         mode = get_irn_mode(left);
4335                 }
4336         }
4337         if (is_Conv(left) && is_Const(right)) {
4338                 ir_node   *op_left   = get_Conv_op(left);
4339                 ir_mode   *mode_left = get_irn_mode(op_left);
4340                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && mode_left != mode_b) {
4341                         ir_tarval *tv        = get_Const_tarval(right);
4342                         tarval_int_overflow_mode_t last_mode
4343                                 = tarval_get_integer_overflow_mode();
4344                         ir_tarval *new_tv;
4345                         tarval_set_integer_overflow_mode(TV_OVERFLOW_BAD);
4346                         new_tv = tarval_convert_to(tv, mode_left);
4347                         tarval_set_integer_overflow_mode(last_mode);
4348                         if (new_tv != tarval_bad) {
4349                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4350                                 left    = op_left;
4351                                 right   = new_r_Const(irg, new_tv);
4352                                 mode    = get_irn_mode(left);
4353                                 changed = true;
4354                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4355                         }
4356                 }
4357         }
4358
4359         /*
4360          * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
4361          * This works only for modes where unary Minus cannot Overflow.
4362          * Note that two-complement integers can Overflow so it will NOT work.
4363          */
4364         if (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) &&
4365                         is_Minus(left) && is_Minus(right)) {
4366                 left     = get_Minus_op(left);
4367                 right    = get_Minus_op(right);
4368                 relation = get_inversed_relation(relation);
4369                 changed  = true;
4370                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4371         }
4372
4373         /* remove operation on both sides if possible */
4374         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4375                 /*
4376                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
4377                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
4378                  */
4379                 if (mode_is_int(mode)) {
4380                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
4381
4382                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
4383                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
4384
4385                                 /* same operation on both sides, try to remove */
4386                                 switch (lop) {
4387                                 case iro_Not:
4388                                 case iro_Minus:
4389                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
4390                                         left  = get_unop_op(left);
4391                                         right = get_unop_op(right);
4392                                         changed = true;
4393                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4394                                         break;
4395                                 case iro_Add:
4396                                         ll = get_Add_left(left);
4397                                         lr = get_Add_right(left);
4398                                         rl = get_Add_left(right);
4399                                         rr = get_Add_right(right);
4400
4401                                         if (ll == rl) {
4402                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
4403                                                 left  = lr;
4404                                                 right = rr;
4405                                                 changed = true;
4406                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4407                                         } else if (ll == rr) {
4408                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
4409                                                 left  = lr;
4410                                                 right = rl;
4411                                                 changed = true;
4412                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4413                                         } else if (lr == rl) {
4414                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
4415                                                 left  = ll;
4416                                                 right = rr;
4417                                                 changed = true;
4418                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4419                                         } else if (lr == rr) {
4420                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
4421                                                 left  = ll;
4422                                                 right = rl;
4423                                                 changed = true;
4424                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4425                                         }
4426                                         break;
4427                                 case iro_Sub:
4428                                         ll = get_Sub_left(left);
4429                                         lr = get_Sub_right(left);
4430                                         rl = get_Sub_left(right);
4431                                         rr = get_Sub_right(right);
4432
4433                                         if (ll == rl) {
4434                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
4435                                                 left  = lr;
4436                                                 right = rr;
4437                                                 changed = true;
4438                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4439                                         } else if (lr == rr) {
4440                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
4441                                                 left  = ll;
4442                                                 right = rl;
4443                                                 changed = true;
4444                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4445                                         }
4446                                         break;
4447                                 case iro_Rotl:
4448                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
4449                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
4450                                                 left  = get_Rotl_left(left);
4451                                                 right = get_Rotl_left(right);
4452                                                 changed = true;
4453                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4454                                         }
4455                                         break;
4456                                 default:
4457                                         break;
4458                                 }
4459                         }
4460
4461                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
4462                         if (is_Add(left) || is_Sub(left) || is_Or_Eor_Add(left)) {
4463                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4464                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4465
4466                                 if (lr == right && (is_Add(left) || is_Or_Eor_Add(left))) {
4467                                         ir_node *tmp = ll;
4468                                         ll = lr;
4469                                         lr = tmp;
4470                                 }
4471                                 if (ll == right) {
4472                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4473                                         left     = lr;
4474                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4475                                         changed = true;
4476                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4477                                 }
4478                         }
4479                         if (is_Add(right) || is_Sub(right) || is_Or_Eor_Add(right)) {
4480                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
4481                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
4482
4483                                 if (rr == left && (is_Add(right) || is_Or_Eor_Add(right))) {
4484                                         ir_node *tmp = rl;
4485                                         rl = rr;
4486                                         rr = tmp;
4487                                 }
4488                                 if (rl == left) {
4489                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4490                                         left     = rr;
4491                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4492                                         changed = true;
4493                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4494                                 }
4495                         }
4496
4497                         if (is_And(left) && is_Const(right)) {
4498                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4499                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4500                                 if (is_Shr(ll) && is_Const(lr)) {
4501                                         /* Cmp((x >>u c1) & c2, c3) = Cmp(x & (c2 << c1), c3 << c1) */
4502                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
4503                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
4504
4505                                         ir_node *llr = get_Shr_right(ll);
4506                                         if (is_Const(llr)) {
4507                                                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(left);
4508                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(left);
4509
4510                                                 ir_tarval *c1    = get_Const_tarval(llr);
4511                                                 ir_tarval *c2    = get_Const_tarval(lr);
4512                                                 ir_tarval *c3    = get_Const_tarval(right);
4513                                                 ir_tarval *mask  = tarval_shl(c2, c1);
4514                                                 ir_tarval *value = tarval_shl(c3, c1);
4515
4516                                                 left  = new_rd_And(dbg, block, get_Shr_left(ll), new_r_Const(irg, mask), mode);
4517                                                 right = new_r_Const(irg, value);
4518                                                 changed = true;
4519                                         }
4520                                 }
4521                         }
4522                         /* Cmp(Eor(x, y), 0) <=> Cmp(x, y) at least for the ==0,!=0
4523                          * cases */
4524                         if (is_Const(right) && is_Const_null(right) &&
4525                             (is_Eor(left) || is_Or_Eor_Add(left))) {
4526                                 right = get_Eor_right(left);
4527                                 left  = get_Eor_left(left);
4528                                 changed = true;
4529                         }
4530                 }
4531         }
4532
4533         if (mode_is_int(mode) && is_And(left)) {
4534                 /* a complicated Cmp(And(1bit, val), 1bit) "bit-testing" can be replaced
4535                  * by the simpler Cmp(And(1bit, val), 0) negated pnc */
4536                 if (relation == ir_relation_equal
4537                 || (mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_less_greater)
4538                 || (!mode_is_signed(mode) && (relation & ir_relation_less_equal) == ir_relation_less)) {
4539                         ir_node *and0 = get_And_left(left);
4540                         ir_node *and1 = get_And_right(left);
4541                         if (and1 == right) {
4542                                 ir_node *tmp = and0;
4543                                 and0 = and1;
4544                                 and1 = tmp;
4545                         }
4546                         if (and0 == right && is_single_bit(and0)) {
4547                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4548                                 relation =
4549                                         relation == ir_relation_equal ? ir_relation_less_greater
4550                                                                       : ir_relation_equal;
4551                                 right = create_zero_const(irg, mode);
4552                                 changed |= 1;
4553                                 goto is_bittest;
4554                         }
4555                 }
4556
4557                 if (is_Const(right) && is_Const_null(right) &&
4558                     (relation == ir_relation_equal
4559                     || (relation == ir_relation_less_greater)
4560                     || (!mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_greater))) {
4561 is_bittest: {
4562                         /* instead of flipping the bit before the bit-test operation negate
4563                          * pnc */
4564                         ir_node *and0 = get_And_left(left);
4565                         ir_node *and1 = get_And_right(left);
4566                         if (is_Const(and1)) {
4567                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(and1);
4568                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4569                                         ir_node *flipped = flips_bit(and0, tv);
4570                                         if (flipped != NULL) {
4571                                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(left);
4572                                                 ir_node  *block = get_nodes_block(left);
4573                                                 relation = get_negated_relation(relation);
4574                                                 left = new_rd_And(dbgi, block, flipped, and1, mode);
4575                                                 changed |= 1;
4576                                         }
4577                                 }
4578                         }
4579                         }
4580                 }
4581         }
4582
4583         /* replace mode_b compares with ands/ors */
4584         if (mode == mode_b) {
4585                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4586                 ir_node  *bres;
4587
4588                 switch (relation) {
4589                         case ir_relation_less_equal:
4590                                 bres = new_r_Or(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4591                                 break;
4592                         case ir_relation_less:
4593                                 bres = new_r_And(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4594                                 break;
4595                         case ir_relation_greater_equal:
4596                                 bres = new_r_Or(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4597                                 break;
4598                         case ir_relation_greater:
4599                                 bres = new_r_And(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4600                                 break;
4601                         case ir_relation_less_greater:
4602                                 bres = new_r_Eor(block, left, right, mode_b);
4603                                 break;
4604                         case ir_relation_equal:
4605                                 bres = new_r_Not(block, new_r_Eor(block, left, right, mode_b), mode_b);
4606                                 break;
4607                         default:
4608 #ifdef DEBUG_libfirm
4609                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning, unexpected mode_b Cmp %+F\n", n);
4610 #endif
4611                                 bres = NULL;
4612                 }
4613                 if (bres != NULL) {
4614                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
4615                         return bres;
4616                 }
4617         }
4618
4619         /*
4620          * First step: normalize the compare op
4621          * by placing the constant on the right side
4622          * or moving the lower address node to the left.
4623          */
4624         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
4625                 ir_node *t = left;
4626                 left  = right;
4627                 right = t;
4628
4629                 relation = get_inversed_relation(relation);
4630                 changed  = true;
4631         }
4632
4633         /*
4634          * Second step: Try to reduce the magnitude
4635          * of a constant. This may help to generate better code
4636          * later and may help to normalize more compares.
4637          * Of course this is only possible for integer values.
4638          */
4639         tv = value_of(right);
4640         if (tv != tarval_bad) {
4641                 ir_mode *mode = get_irn_mode(right);
4642
4643                 /* TODO extend to arbitrary constants */
4644                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
4645                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
4646                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
4647
4648                         /*
4649                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
4650                          * Don't do this for float values as it's unclear whether it is a
4651                          * win. (on the other side it makes detection/creation of fabs hard)
4652                          */
4653                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
4654                             ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) ||
4655                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode)) &&
4656                                 !mode_is_float(mode)) {
4657                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
4658                                 left = op;
4659                                 mode = op_mode;
4660                                 changedc = true;
4661                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4662                         }
4663                 }
4664
4665                 if (tv != tarval_bad) {
4666                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
4667                          * on Unary Minus or on == and !=:
4668                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
4669                          *
4670                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
4671                          * be optimized, see this:
4672                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
4673                          */
4674                         if (is_Minus(left) &&
4675                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
4676                                 (mode_is_int(mode) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)))) {
4677                                 tv = tarval_neg(tv);
4678
4679                                 if (tv != tarval_bad) {
4680                                         left = get_Minus_op(left);
4681                                         relation = get_inversed_relation(relation);
4682                                         changedc = true;
4683                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4684                                 }
4685                         } else if (is_Not(left) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)) {
4686                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
4687                                 tv = tarval_not(tv);
4688
4689                                 if (tv != tarval_bad) {
4690                                         left = get_Not_op(left);
4691                                         changedc = true;
4692                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4693                                 }
4694                         }
4695
4696                         /* for integer modes, we have more */
4697                         if (mode_is_int(mode) && !is_Const(left)) {
4698                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
4699                                 if ((relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_greater_equal) &&
4700                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_greater) {
4701                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4702
4703                                         if (tv != tarval_bad) {
4704                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4705                                                 changedc = true;
4706                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4707                                         }
4708                                 }
4709                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
4710                                 else if ((relation == ir_relation_greater || relation == ir_relation_less_equal) &&
4711                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_less) {
4712                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
4713
4714                                         if (tv != tarval_bad) {
4715                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4716                                                 changedc = true;
4717                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4718                                         }
4719                                 }
4720
4721                                 /* the following reassociations work only for == and != */
4722                                 if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4723                                         if (tv != tarval_bad) {
4724                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
4725                                                 if (is_Sub(left)) {
4726                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
4727                                                         ir_tarval *tv2 = value_of(c1);
4728
4729                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4730                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
4731
4732                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4733                                                                         left    = get_Sub_left(left);
4734                                                                         tv      = tv2;
4735                                                                         changedc = true;
4736                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4737                                                                 }
4738                                                         }
4739                                                 }
4740                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4741                                                 else if (is_Add(left) || is_Or_Eor_Add(left)) {
4742                                                         ir_node *a_l = get_binop_left(left);
4743                                                         ir_node *a_r = get_binop_right(left);
4744                                                         ir_node *a;
4745                                                         ir_tarval *tv2;
4746
4747                                                         if (is_Const(a_l)) {
4748                                                                 a = a_r;
4749                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4750                                                         } else {
4751                                                                 a = a_l;
4752                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4753                                                         }
4754
4755                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4756                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4757
4758                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4759                                                                         left    = a;
4760                                                                         tv      = tv2;
4761                                                                         changedc = true;
4762                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4763                                                                 }
4764                                                         }
4765                                                 }
4766                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4767                                                 else if (is_Minus(left)) {
4768                                                         ir_tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4769
4770                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4771                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4772                                                                 tv      = tv2;
4773                                                                 changedc = true;
4774                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4775                                                         }
4776                                                 }
4777                                         }
4778                                 }
4779                         }
4780
4781                         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4782                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4783                                         ir_node *c1;
4784
4785                                 case iro_And:
4786                                         c1 = get_And_right(left);
4787                                         if (is_Const(c1)) {
4788                                                 /*
4789                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4790                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4791                                                  */
4792                                                 ir_tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4793                                                 if (mask != tv) {
4794                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4795                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4796                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4797                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4798                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4799                                                         return c1;
4800                                                 }
4801
4802                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4803                                                         /*
4804                                                          * optimization for AND:
4805                                                          * Optimize:
4806                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4807                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4808                                                          *
4809                                                          * if C is a single Bit constant.
4810                                                          */
4811
4812                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4813                                                            because our const might be changed */
4814                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4815                                                                 /* fine: do the transformation */
4816                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4817                                                                 relation ^= ir_relation_less_equal_greater;
4818                                                                 changedc = true;
4819                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4820                                                         }
4821                                                 }
4822                                         }
4823                                         break;
4824                                 case iro_Or:
4825                                         c1 = get_Or_right(left);
4826                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4827                                                 /*
4828                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4829                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4830                                                  */
4831                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4832                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4833                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4834                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4835                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4836                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4837                                                         return c1;
4838                                                 }
4839                                         }
4840                                         break;
4841                                 case iro_Shl:
4842                                         /*
4843                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4844                                          *                             FALSE                       else
4845                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4846                                          *                             TRUE                        else
4847                                          */
4848                                         c1 = get_Shl_right(left);
4849                                         if (is_Const(c1)) {
4850                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4851                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4852                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4853                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4854                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4855                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4856                                                 ir_node   *sl, *blk;
4857
4858                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4859                                                         /* condition not met */
4860                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4861                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4862                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4863                                                         return c1;
4864                                                 }
4865                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4866                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4867                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4868                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4869                                                 changedc = true;
4870                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4871                                         }
4872                                         break;
4873                                 case iro_Shr:
4874                                         /*
4875                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4876                                          *                             FALSE                       else
4877                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4878                                          *                             TRUE                        else
4879                                          */
4880                                         c1 = get_Shr_right(left);
4881                                         if (is_Const(c1)) {
4882                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4883                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4884                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4885                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4886                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4887                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4888                                                 ir_node   *sl, *blk;
4889
4890                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4891                                                         /* condition not met */
4892                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4893                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4894                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4895                                                         return c1;
4896                                                 }
4897                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4898                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4899                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4900                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4901                                                 changedc = true;
4902                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4903                                         }
4904                                         break;
4905                                 case iro_Shrs:
4906                                         /*
4907                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4908                                          *                             FALSE                       else
4909                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4910                                          *                             TRUE                        else
4911                                          */
4912                                         c1 = get_Shrs_right(left);
4913                                         if (is_Const(c1)) {
4914                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4915                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4916                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4917                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4918                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4919                                                 ir_tarval *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4920                                                 ir_node *sl, *blk;
4921
4922                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4923                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4924
4925                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4926                                                         /* condition not met */
4927                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4928                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4929                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4930                                                         return c1;
4931                                                 }
4932                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4933                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4934                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4935                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4936                                                 changedc = true;
4937                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4938                                         }
4939                                         break;
4940                                 }
4941                         }
4942                 }
4943         }
4944
4945         if (changedc) {     /* need a new Const */
4946                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4947                 right = new_r_Const(irg, tv);
4948                 changed = true;
4949         }
4950
4951         if ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4952                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4953
4954                 if (is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) {
4955                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4956
4957                         if (is_Const(c)) {
4958                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4959
4960                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4961                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4962                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4963                                         ir_node *blk  = get_irn_n(op, -1);
4964                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(op);
4965                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4966
4967                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4968                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), blk, v, new_r_Const(irg, tv), mode);
4969                                         changed = true;
4970                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4971                                 }
4972                         }
4973                 }
4974         }
4975
4976         if (changed) {
4977                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4978                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4979
4980                 /* create a new compare */
4981                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, left, right, relation);
4982         }
4983
4984         return n;
4985 }
4986
4987 /**
4988  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4989  */
4990 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
4991 {
4992         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4993         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4994         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4995
4996         if (a == b) {
4997                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4998                 case pn_CopyB_X_regular:
4999                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
5000                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
5001                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(copyb));
5002                         break;
5003                 case pn_CopyB_X_except: {
5004                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
5005                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
5006                         proj = new_r_Bad(irg, mode_X);
5007                         break;
5008                 }
5009                 default:
5010                         break;
5011                 }
5012         }
5013         return proj;
5014 }
5015
5016 /**
5017  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
5018  */
5019 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
5020 {
5021         ir_node *oldn  = proj;
5022         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
5023         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
5024         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
5025         int ret_tuple  = 0;
5026
5027         if (idx == get_Bound_lower(bound))
5028                 ret_tuple = 1;
5029         else if (is_Bound(pred)) {
5030                 /*
5031                 * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
5032                 * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
5033                 */
5034                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
5035                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
5036                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
5037                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
5038                         /*
5039                          * One could expect that we simply return the previous
5040                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
5041                          * add an exception Proj to a new location then.
5042                          * So, we must turn in into a tuple.
5043                          */
5044                         ret_tuple = 1;
5045                 }
5046         }
5047         if (ret_tuple) {
5048                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
5049                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
5050                 case pn_Bound_M:
5051                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
5052                         proj = get_Bound_mem(bound);
5053                         break;
5054                 case pn_Bound_X_except:
5055                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
5056                         proj = new_r_Bad(get_irn_irg(proj), mode_X);
5057                         break;
5058                 case pn_Bound_res:
5059                         proj = idx;
5060                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
5061                         break;
5062                 case pn_Bound_X_regular:
5063                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
5064                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(bound));
5065                         break;
5066                 default:
5067                         break;
5068                 }
5069         }
5070         return proj;
5071 }
5072
5073 /**
5074  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
5075  * because of creating new nodes.
5076  */
5077 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj)
5078 {
5079         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
5080
5081         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
5082                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
5083         return proj;
5084 }
5085
5086 /**
5087  * Test whether a block is unreachable
5088  * Note: That this only returns true when
5089  * IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE is set.
5090  * This is important, as you easily end up producing invalid constructs in the
5091  * unreachable code when optimizing away edges into the unreachable code.
5092  * So only set this flag when you iterate localopts to the fixpoint.
5093  * When you reach the fixpoint then all unreachable code is dead
5094  * (= can't be reached by firm edges) and you won't see the invalid constructs
5095  * anymore.
5096  */
5097 static bool is_block_unreachable(const ir_node *block)
5098 {
5099         const ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
5100         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE))
5101                 return false;
5102         return get_Block_dom_depth(block) < 0;
5103 }
5104
5105 static ir_node *transform_node_Block(ir_node *block)
5106 {
5107         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
5108         int       arity = get_irn_arity(block);
5109         ir_node  *bad   = NULL;
5110         int       i;
5111
5112         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE))
5113                 return block;
5114
5115         for (i = 0; i < arity; ++i) {
5116                 ir_node *const pred = get_Block_cfgpred(block, i);
5117                 if (is_Bad(pred) || !is_block_unreachable(get_nodes_block(pred)))
5118                         continue;
5119                 if (bad == NULL)
5120                         bad = new_r_Bad(irg, mode_X);
5121                 set_irn_n(block, i, bad);
5122         }
5123
5124         return block;
5125 }
5126
5127 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi)
5128 {
5129         int       n     = get_irn_arity(phi);
5130         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(phi);
5131         ir_node  *block = get_nodes_block(phi);
5132         ir_graph *irg   = get_irn_irg(phi);
5133         ir_node  *bad   = NULL;
5134         int       i;
5135
5136         /* Set phi-operands for bad-block inputs to bad */
5137         for (i = 0; i < n; ++i) {
5138                 if (!is_Bad(get_Phi_pred(phi, i))) {
5139                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
5140                         if (is_Bad(pred) || is_block_unreachable(get_nodes_block(pred))) {
5141                                 if (bad == NULL)
5142                                         bad = new_r_Bad(irg, mode);
5143                                 set_irn_n(phi, i, bad);
5144                         }
5145                 }
5146         }
5147
5148         /* Move Pin nodes down through Phi nodes. */
5149         if (mode == mode_M) {
5150                 n = get_irn_arity(phi);
5151
5152                 /* Beware of Phi0 */
5153                 if (n > 0) {
5154                         ir_node **in;
5155                         ir_node  *new_phi;
5156                         bool      has_pin = false;
5157
5158                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
5159
5160                         for (i = 0; i < n; ++i) {
5161                                 ir_node *pred = get_irn_n(phi, i);
5162
5163                                 if (is_Pin(pred)) {
5164                                         in[i]   = get_Pin_op(pred);
5165                                         has_pin = true;
5166                                 } else if (is_Bad(pred)) {
5167                                         in[i] = pred;
5168                                 } else {
5169                                         return phi;
5170                                 }
5171                         }
5172
5173                         if (!has_pin)
5174                                 return phi;
5175
5176                         /* Move the Pin nodes "behind" the Phi. */
5177                         block   = get_irn_n(phi, -1);
5178                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, mode_M);
5179                         return new_r_Pin(block, new_phi);
5180                 }
5181         }
5182         /* Move Confirms down through Phi nodes. */
5183         else if (mode_is_reference(mode)) {
5184                 n = get_irn_arity(phi);
5185
5186                 /* Beware of Phi0 */
5187                 if (n > 0) {
5188                         ir_node    *pred = get_irn_n(phi, 0);
5189                         ir_node    *bound, *new_phi, *block, **in;
5190                         ir_relation relation;
5191                         bool        has_confirm = false;
5192
5193                         if (! is_Confirm(pred))
5194                                 return phi;
5195
5196                         bound    = get_Confirm_bound(pred);
5197                         relation = get_Confirm_relation(pred);
5198
5199                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
5200                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
5201
5202                         for (i = 1; i < n; ++i) {
5203                                 pred = get_irn_n(phi, i);
5204
5205                                 if (is_Confirm(pred) &&
5206                                                 get_Confirm_bound(pred) == bound &&
5207                                                 get_Confirm_relation(pred) == relation) {
5208                                         in[i]       = get_Confirm_value(pred);
5209                                         has_confirm = true;
5210                                 } else if (is_Bad(pred)) {
5211                                         in[i] = pred;
5212                                 } else {
5213                                         return phi;
5214                                 }
5215                         }
5216
5217                         if (!has_confirm)
5218                                 return phi;
5219
5220                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
5221                         block = get_irn_n(phi, -1);
5222                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, get_irn_mode(phi));
5223                         return new_r_Confirm(block, new_phi, bound, relation);
5224                 }
5225         }
5226         return phi;
5227 }
5228
5229 /* forward */
5230 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
5231
5232 /**
5233  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
5234  *
5235  * Should be moved to reassociation?
5236  */
5237 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n)
5238 {
5239         ir_node *left, *right;
5240         ir_mode *mode;
5241         ir_mode *count_mode;
5242         ir_tarval *tv1, *tv2, *res;
5243         ir_node *in[2], *irn, *block;
5244         ir_graph *irg;
5245         int       modulo_shf;
5246
5247         left = get_binop_left(n);
5248
5249         /* different operations */
5250         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
5251                 return n;
5252
5253         right = get_binop_right(n);
5254         tv1   = value_of(right);
5255         if (tv1 == tarval_bad)
5256                 return n;
5257
5258         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
5259         if (tv2 == tarval_bad)
5260                 return n;
5261
5262         count_mode = get_tarval_mode(tv1);
5263         if (get_tarval_mode(tv2) != count_mode) {
5264                 /* TODO: search bigger mode or something and convert... */
5265                 return n;
5266         }
5267
5268         mode       = get_irn_mode(n);
5269         modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
5270
5271         if (modulo_shf > 0) {
5272                 ir_tarval *modulo_mask = new_tarval_from_long(modulo_shf-1, count_mode);
5273
5274                 /* I'm not so sure what happens in one complement... */
5275                 assert(get_mode_arithmetic(count_mode) == irma_twos_complement);
5276                 /* modulo shifts should always be a power of 2 (otherwise modulo_mask
5277                  * above will be invalid) */
5278                 assert(modulo_shf<=0 || is_po2(modulo_shf));
5279
5280                 tv1 = tarval_and(tv1, modulo_mask);
5281                 tv2 = tarval_and(tv2, modulo_mask);
5282         }
5283         res = tarval_add(tv1, tv2);
5284         irg = get_irn_irg(n);
5285
5286         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
5287         if (is_Rotl(n)) {
5288                 int        bits   = get_mode_size_bits(mode);
5289                 ir_tarval *modulo = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5290                 res = tarval_mod(res, modulo);
5291         } else {
5292                 long       bits      = get_mode_size_bits(mode);
5293                 ir_tarval *mode_size = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5294
5295                 /* shifting too much */
5296                 if (!(tarval_cmp(res, mode_size) & ir_relation_less)) {
5297                         if (is_Shrs(n)) {
5298                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5299                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5300                                 ir_mode  *smode = get_irn_mode(right);
5301                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, smode, get_mode_size_bits(mode) - 1);
5302                                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, get_binop_left(left), cnst, mode);
5303                         }
5304
5305                         return new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
5306                 }
5307         }
5308
5309         /* ok, we can replace it */
5310         assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
5311         block = get_nodes_block(n);
5312
5313         in[0] = get_binop_left(left);
5314         in[1] = new_r_Const(irg, res);
5315
5316         irn = new_ir_node(NULL, get_Block_irg(block), block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
5317
5318         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
5319
5320         return transform_node(irn);
5321 }
5322
5323 /**
5324  * normalisation:
5325  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
5326  *    also:
5327  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
5328  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
5329  */
5330 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n)
5331 {
5332         ir_node   *left;
5333         ir_node   *right = get_binop_right(n);
5334         ir_node   *x;
5335         ir_node   *block;
5336         ir_mode   *mode;
5337         dbg_info  *dbgi;
5338         ir_node   *new_const;
5339         ir_node   *new_shift;
5340         ir_node   *new_and;
5341         ir_tarval *tv_shl;
5342         ir_tarval *tv_shr;
5343         ir_tarval *tv_shift;
5344         ir_tarval *tv_mask;
5345         ir_graph  *irg;
5346         ir_relation relation;
5347         int        need_shrs = 0;
5348
5349         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
5350
5351         if (!is_Const(right))
5352                 return n;
5353
5354         left = get_binop_left(n);
5355         mode = get_irn_mode(n);
5356         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
5357                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
5358
5359                 if (!is_Const(shr_right))
5360                         return n;
5361
5362                 x      = get_binop_left(left);
5363                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
5364                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
5365
5366                 if (is_Shrs(left)) {
5367                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
5368                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & ir_relation_greater_equal))
5369                                 return n;
5370
5371                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5372                         need_shrs = 1;
5373                 } else {
5374                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5375                 }
5376                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
5377         } else if (is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
5378                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
5379
5380                 if (!is_Const(shl_right))
5381                         return n;
5382
5383                 x      = get_Shl_left(left);
5384                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
5385                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
5386
5387                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
5388                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
5389         } else {
5390                 return n;
5391         }
5392
5393         if (get_tarval_mode(tv_shl) != get_tarval_mode(tv_shr)) {
5394                 tv_shl = tarval_convert_to(tv_shl, get_tarval_mode(tv_shr));
5395         }
5396
5397         assert(tv_mask != tarval_bad);
5398         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
5399
5400         block = get_nodes_block(n);
5401         irg   = get_irn_irg(block);
5402         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5403
5404         relation = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
5405         if (relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_equal) {
5406                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
5407                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5408                 if (need_shrs) {
5409                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, x, new_const, mode);
5410                 } else {
5411                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, x, new_const, mode);
5412                 }
5413         } else {
5414                 assert(relation == ir_relation_greater);
5415                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
5416                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5417                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, x, new_const, mode);
5418         }
5419
5420         new_const = new_r_Const(irg, tv_mask);
5421         new_and   = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5422
5423         return new_and;
5424 }
5425
5426 static ir_tarval *get_modulo_tv_value(ir_tarval *tv, int modulo_val)
5427 {
5428         ir_mode   *mode      = get_tarval_mode(tv);
5429         ir_tarval *modulo_tv = new_tarval_from_long(modulo_val, mode);
5430         return tarval_mod(tv, modulo_tv);
5431 }
5432
5433 typedef ir_node*(*new_shift_func)(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
5434                                   ir_node *left, ir_node *right, ir_mode *mode);
5435
5436 /**
5437  * Normalisation: if we have a shl/shr with modulo_shift behaviour
5438  * then we can use that to minimize the value of Add(x, const) or
5439  * Sub(Const, x). In particular this often avoids 1 instruction in some
5440  * backends for the Shift(x, Sub(Const, y)) case because it can be replaced
5441  * by Shift(x, Minus(y)) which does not need an explicit Const constructed.
5442  */
5443 static ir_node *transform_node_shift_modulo(ir_node *n,
5444                                             new_shift_func new_shift)
5445 {
5446         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
5447         int       modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
5448         ir_node  *newop  = NULL;
5449         ir_mode  *mode_right;
5450         ir_node  *block;
5451         ir_node  *right;
5452         ir_graph *irg;
5453
5454         if (modulo == 0)
5455                 return n;
5456         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
5457                 return n;
5458         if (!is_po2(modulo))
5459                 return n;
5460
5461         irg        = get_irn_irg(n);
5462         block      = get_nodes_block(n);
5463         right      = get_binop_right(n);
5464         mode_right = get_irn_mode(right);
5465         if (is_Const(right)) {
5466                 ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
5467                 ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5468
5469                 if (tv_mod == tv)
5470                         return n;
5471
5472                 newop = new_r_Const(irg, tv_mod);
5473         } else if (is_Add(right) || is_Or_Eor_Add(right)) {
5474                 ir_node *add_right = get_binop_right(right);
5475                 if (is_Const(add_right)) {
5476                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(add_right);
5477                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5478                         ir_node   *newconst;
5479                         if (tv_mod == tv)
5480                                 return n;
5481
5482                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5483                         newop    = new_r_Add(block, get_binop_left(right), newconst,
5484                                              mode_right);
5485                 }
5486         } else if (is_Sub(right)) {
5487                 ir_node *sub_left = get_Sub_left(right);
5488                 if (is_Const(sub_left)) {
5489                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(sub_left);
5490                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5491                         ir_node  *newconst;
5492                         if (tv_mod == tv)
5493                                 return n;
5494
5495                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5496                         newop    = new_r_Sub(block, newconst, get_Sub_right(right),
5497                                              mode_right);
5498                 }
5499         } else {
5500                 return n;
5501         }
5502
5503         if (newop != NULL) {
5504                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
5505                 ir_node  *left = get_binop_left(n);
5506                 return new_shift(dbgi, block, left, newop, mode);
5507         }
5508         return n;
5509 }
5510
5511 /**
5512  * Transform a Shr.
5513  */
5514 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n)
5515 {
5516         ir_node *c, *oldn = n;
5517         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5518         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5519         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5520
5521         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shr, left, right, c, mode);
5522         n = transform_node_shift(n);
5523
5524         if (is_Shr(n))
5525                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shr);
5526         if (is_Shr(n))
5527                 n = transform_node_shl_shr(n);
5528         if (is_Shr(n))
5529                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5530
5531         return n;
5532 }
5533
5534 /**
5535  * Transform a Shrs.
5536  */
5537 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n)
5538 {
5539         ir_node  *oldn = n;
5540         ir_node  *a    = get_Shrs_left(n);
5541         ir_node  *b    = get_Shrs_right(n);
5542         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
5543         ir_node  *c;
5544         vrp_attr *attr;
5545
5546         if (is_oversize_shift(n)) {
5547                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5548                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5549                 ir_mode  *cmode = get_irn_mode(b);
5550                 long      val   = get_mode_size_bits(cmode)-1;
5551                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5552                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, cmode, val);
5553                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, a, cnst, mode);
5554         }
5555
5556         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shrs, a, b, c, mode);
5557         n = transform_node_shift(n);
5558         if (n != oldn)
5559                 return n;
5560
5561         n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shrs);
5562         if (n != oldn)
5563                 return n;
5564         n = transform_node_shift_bitop(n);
5565         if (n != oldn)
5566                 return n;
5567
5568         /* normalisation: use Shr when sign bit is guaranteed to be cleared */
5569         attr = vrp_get_info(a);
5570         if (attr != NULL) {
5571                 unsigned   bits   = get_mode_size_bits(mode);
5572                 ir_tarval *scount = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
5573                 ir_tarval *sign   = tarval_shl(get_mode_one(mode), scount);
5574                 if (tarval_is_null(tarval_and(attr->bits_not_set, sign))) {
5575                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5576                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5577                         return new_rd_Shr(dbgi, block, a, b, mode);
5578                 }
5579         }
5580
5581         return n;
5582 }
5583
5584 /**
5585  * Transform a Shl.
5586  */
5587 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n)
5588 {
5589         ir_node *c, *oldn = n;
5590         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5591         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5592         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5593
5594         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shl, a, b, c, mode);
5595         n = transform_node_shift(n);
5596
5597         if (is_Shl(n))
5598                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shl);
5599         if (is_Shl(n))
5600                 n = transform_node_shl_shr(n);
5601         if (is_Shl(n))
5602                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5603
5604         return n;
5605 }
5606
5607 /**
5608  * Transform a Rotl.
5609  */
5610 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n)
5611 {
5612         ir_node *c, *oldn = n;
5613         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5614         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5615         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5616
5617         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_rotl, a, b, c, mode);
5618         n = transform_node_shift(n);
5619
5620         if (is_Rotl(n))
5621                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5622
5623         return n;
5624 }
5625
5626 /**
5627  * Transform a Conv.
5628  */
5629 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n)
5630 {
5631         ir_node *c, *oldn = n;
5632         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5633         ir_node *a    = get_Conv_op(n);
5634
5635         if (mode != mode_b && is_const_Phi(a)) {
5636                 /* Do NOT optimize mode_b Conv's, this leads to remaining
5637                  * Phib nodes later, because the conv_b_lower operation
5638                  * is instantly reverted, when it tries to insert a Convb.
5639                  */
5640                 c = apply_conv_on_phi(a, mode);
5641                 if (c) {
5642                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5643                         return c;
5644                 }
5645         }
5646
5647         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5648                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5649                 return new_r_Unknown(irg, mode);
5650         }
5651
5652         if (mode_is_reference(mode) &&
5653                 get_mode_size_bits(mode) == get_mode_size_bits(get_irn_mode(a)) &&
5654                 is_Add(a)) {
5655                 ir_node *l = get_Add_left(a);
5656                 ir_node *r = get_Add_right(a);
5657                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(a);
5658                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5659                 if (is_Conv(l)) {
5660                         ir_node *lop = get_Conv_op(l);
5661                         if (get_irn_mode(lop) == mode) {
5662                                 /* ConvP(AddI(ConvI(P), x)) -> AddP(P, x) */
5663                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, lop, r, mode);
5664                                 return n;
5665                         }
5666                 }
5667                 if (is_Conv(r)) {
5668                         ir_node *rop = get_Conv_op(r);
5669                         if (get_irn_mode(rop) == mode) {
5670                                 /* ConvP(AddI(x, ConvI(P))) -> AddP(x, P) */
5671                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, l, rop, mode);
5672                                 return n;
5673                         }
5674                 }
5675         }
5676
5677         return n;
5678 }
5679
5680 /**
5681  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5682  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5683  */
5684 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n)
5685 {
5686         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5687         ir_node **in;
5688
5689         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5690
5691         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5692                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5693                 ir_node *block;
5694                 /* no need to keep Bad */
5695                 if (is_Bad(ka))
5696                         continue;
5697                 /* do not keep unreachable code */
5698                 block = is_Block(ka) ? ka : get_nodes_block(ka);
5699                 if (is_block_unreachable(block))
5700                         continue;
5701                 in[j++] = ka;
5702         }
5703         if (j != n_keepalives)
5704                 set_End_keepalives(n, j, in);
5705         return n;
5706 }
5707
5708 int ir_is_negated_value(const ir_node *a, const ir_node *b)
5709 {
5710         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5711                 return true;
5712         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5713                 return true;
5714         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5715                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5716                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5717                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5718                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5719
5720                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5721                         return true;
5722         }
5723
5724         return false;
5725 }
5726
5727 static const ir_node *skip_upconv(const ir_node *node)
5728 {
5729         while (is_Conv(node)) {
5730                 ir_mode       *mode    = get_irn_mode(node);
5731                 const ir_node *op      = get_Conv_op(node);
5732                 ir_mode       *op_mode = get_irn_mode(op);
5733                 if (!smaller_mode(op_mode, mode))
5734                         break;
5735                 node = op;
5736         }
5737         return node;
5738 }
5739
5740 int ir_mux_is_abs(const ir_node *sel, const ir_node *mux_false,
5741                   const ir_node *mux_true)
5742 {
5743         ir_node    *cmp_left;
5744         ir_node    *cmp_right;
5745         ir_mode    *mode;
5746         ir_relation relation;
5747
5748         if (!is_Cmp(sel))
5749                 return 0;
5750
5751         /**
5752          * Note further that these optimization work even for floating point
5753          * with NaN's because -NaN == NaN.
5754          * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the Abs/-Abs
5755          * transformations.
5756          */
5757         mode = get_irn_mode(mux_true);
5758         if (mode_honor_signed_zeros(mode))
5759                 return 0;
5760
5761         /* must be <, <=, >=, > */
5762         relation = get_Cmp_relation(sel);
5763         if ((relation & ir_relation_less_greater) == 0)
5764                 return 0;
5765
5766         if (!ir_is_negated_value(mux_true, mux_false))
5767                 return 0;
5768
5769         mux_true  = skip_upconv(mux_true);
5770         mux_false = skip_upconv(mux_false);
5771
5772         /* must be x cmp 0 */
5773         cmp_right = get_Cmp_right(sel);
5774         if (!is_Const(cmp_right) || !is_Const_null(cmp_right))
5775                 return 0;
5776
5777         cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5778         if (cmp_left == mux_false) {
5779                 if (relation & ir_relation_less) {
5780                         return 1;
5781                 } else {
5782                         assert(relation & ir_relation_greater);
5783                         return -1;
5784                 }
5785         } else if (cmp_left == mux_true) {
5786                 if (relation & ir_relation_less) {
5787                         return -1;
5788                 } else {
5789                         assert(relation & ir_relation_greater);
5790                         return 1;
5791                 }
5792         }
5793
5794         return 0;
5795 }
5796
5797 ir_node *ir_get_abs_op(const ir_node *sel, ir_node *mux_false,
5798                        ir_node *mux_true)
5799 {
5800         ir_node *cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5801         return cmp_left == skip_upconv(mux_false) ? mux_false : mux_true;
5802 }
5803
5804 bool ir_is_optimizable_mux(const ir_node *sel, const ir_node *mux_false,
5805                            const ir_node *mux_true)
5806 {
5807         /* this code should return true each time transform_node_Mux would
5808          * optimize the Mux completely away */
5809
5810         ir_mode *mode = get_irn_mode(mux_false);
5811         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement
5812             && ir_mux_is_abs(sel, mux_false, mux_true))
5813             return true;
5814
5815         if (is_Cmp(sel) && mode_is_int(mode) && is_cmp_equality_zero(sel)) {
5816                 const ir_node *cmp_r = get_Cmp_right(sel);
5817                 const ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(sel);
5818                 const ir_node *f     = mux_false;
5819                 const ir_node *t     = mux_true;
5820
5821                 if (is_Const(t) && is_Const_null(t)) {
5822                         t = mux_false;
5823                         f = mux_true;
5824                 }
5825
5826                 if (is_And(cmp_l) && f == cmp_r) {
5827                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5828                         ir_node *and_l;
5829
5830                         if (and_r == t && is_single_bit(and_r))
5831                                 return true;
5832                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5833                         if (and_l == t && is_single_bit(and_l))
5834                                 return true;
5835                 }
5836         }
5837
5838         return false;
5839 }
5840
5841 /**
5842  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5843  */
5844 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n)
5845 {
5846         ir_node  *oldn = n;
5847         ir_node  *sel  = get_Mux_sel(n);
5848         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
5849         ir_node  *t    = get_Mux_true(n);
5850         ir_node  *f    = get_Mux_false(n);
5851         ir_graph *irg  = get_irn_irg(n);
5852
5853         /* implement integer abs: abs(x) = x^(x >>s 31) - (x >>s 31) */
5854         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
5855                 int abs = ir_mux_is_abs(sel, f, t);
5856                 if (abs != 0) {
5857                         dbg_info *dbgi       = get_irn_dbg_info(n);
5858                         ir_node  *block      = get_nodes_block(n);
5859                         ir_node  *op         = ir_get_abs_op(sel, f, t);
5860                         int       bits       = get_mode_size_bits(mode);
5861                         ir_node  *shiftconst = new_r_Const_long(irg, mode_Iu, bits-1);
5862                         ir_node  *sext       = new_rd_Shrs(dbgi, block, op, shiftconst, mode);
5863                         ir_node  *xorn       = new_rd_Eor(dbgi, block, op, sext, mode);
5864                         ir_node  *res;
5865                         if (abs > 0) {
5866                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, xorn, sext, mode);
5867                         } else {
5868                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, sext, xorn, mode);
5869                         }
5870                         return res;
5871                 }
5872         }
5873
5874         /* first normalization step: try to move a constant to the false side,
5875          * 0 preferred on false side too */
5876         if (is_Cmp(sel) && is_Const(t) &&
5877                         (!is_Const(f) || (is_Const_null(t) && !is_Const_null(f)))) {
5878                 dbg_info *seldbgi = get_irn_dbg_info(sel);
5879                 ir_node  *block   = get_nodes_block(sel);
5880                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5881                 ir_node *tmp = t;
5882                 t = f;
5883                 f = tmp;
5884
5885                 /* Mux(x, a, b) => Mux(not(x), b, a) */
5886                 relation = get_negated_relation(relation);
5887                 sel = new_rd_Cmp(seldbgi, block, get_Cmp_left(sel),
5888                                 get_Cmp_right(sel), relation);
5889                 n = new_rd_Mux(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), sel, f, t, mode);
5890         }
5891
5892         /* the following optimisations create new mode_b nodes, so only do them
5893          * before mode_b lowering */
5894         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_MODEB_LOWERED)) {
5895                 if (is_Mux(t)) {
5896                         ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5897                         ir_node*  c0    = sel;
5898                         ir_node*  c1    = get_Mux_sel(t);
5899                         ir_node*  t1    = get_Mux_true(t);
5900                         ir_node*  f1    = get_Mux_false(t);
5901                         if (f == f1) {
5902                                 /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), y) => Mux(cond0 && cond1, x, y) */
5903                                 ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, c1, mode_b);
5904                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, f1, t1, mode);
5905                                 n   = new_mux;
5906                                 sel = and_;
5907                                 f   = f1;
5908                                 t   = t1;
5909                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5910                         } else if (f == t1) {
5911                                 /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), x) */
5912                                 ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5913                                 ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, not_c1, mode_b);
5914                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, t1, f1, mode);
5915                                 n   = new_mux;
5916                                 sel = and_;
5917                                 f   = t1;
5918                                 t   = f1;
5919                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5920                         }
5921                 } else if (is_Mux(f)) {
5922                         ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5923                         ir_node*  c0    = sel;
5924                         ir_node*  c1    = get_Mux_sel(f);
5925                         ir_node*  t1    = get_Mux_true(f);
5926                         ir_node*  f1    = get_Mux_false(f);
5927                         if (t == t1) {
5928                                 /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, x, y)) -> typical if (cond0 || cond1) x else y */
5929                                 ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, c1, mode_b);
5930                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, f1, t1, mode);
5931                                 n   = new_mux;
5932                                 sel = or_;
5933                                 f   = f1;
5934                                 t   = t1;
5935                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5936                         } else if (t == f1) {
5937                                 /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, y, x)) */
5938                                 ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5939                                 ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, not_c1, mode_b);
5940                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, t1, f1, mode);
5941                                 n   = new_mux;
5942                                 sel = or_;
5943                                 f   = t1;
5944                                 t   = f1;
5945                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5946                         }
5947                 }
5948
5949                 /* note: after normalization, false can only happen on default */
5950                 if (mode == mode_b) {
5951                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5952                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5953
5954                         if (is_Const(t)) {
5955                                 ir_tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5956                                 if (tv_t == tarval_b_true) {
5957                                         if (is_Const(f)) {
5958                                                 /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5959                                                 assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5960                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5961                                                 return sel;
5962                                         } else {
5963                                                 /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5964                                                 n = new_rd_Or(dbg, block, sel, f, mode_b);
5965                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5966                                                 return n;
5967                                         }
5968                                 }
5969                         } else if (is_Const(f)) {
5970                                 ir_tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5971                                 if (tv_f == tarval_b_true) {
5972                                         /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5973                                         ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, block, sel, mode_b);
5974                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5975                                         n = new_rd_Or(dbg, block, not_sel, t, mode_b);
5976                                         return n;
5977                                 } else {
5978                                         /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5979                                         assert(tv_f == tarval_b_false);
5980                                         n = new_rd_And(dbg, block, sel, t, mode_b);
5981                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5982                                         return n;
5983                                 }
5984                         }
5985                 }
5986
5987                 /* more normalization: Mux(sel, 0, 1) is simply a conv from the mode_b
5988                  * value to integer. */
5989                 if (is_Const(t) && is_Const(f) && mode_is_int(mode)) {
5990                         ir_tarval *a = get_Const_tarval(t);
5991                         ir_tarval *b = get_Const_tarval(f);
5992
5993                         if (tarval_is_one(a) && tarval_is_null(b)) {
5994                                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5995                                 ir_node *conv  = new_r_Conv(block, sel, mode);
5996                                 n = conv;
5997                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5998                                 return n;
5999                         } else if (tarval_is_null(a) && tarval_is_one(b)) {
6000                                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
6001                                 ir_node *not_  = new_r_Not(block, sel, mode_b);
6002                                 ir_node *conv  = new_r_Conv(block, not_, mode);
6003                                 n = conv;
6004                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
6005                                 return n;
6006                         }
6007                 }
6008         }
6009
6010         if (is_Cmp(sel) && mode_is_int(mode) && is_cmp_equality_zero(sel)) {
6011                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
6012                 ir_node    *cmp_r    = get_Cmp_right(sel);
6013                 ir_node    *cmp_l    = get_Cmp_left(sel);
6014                 ir_node    *block    = get_nodes_block(n);
6015
6016                 if (is_And(cmp_l) && f == cmp_r) {
6017                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
6018                         ir_node *and_l;
6019
6020                         if (and_r == t && is_single_bit(and_r)) {
6021                                 if (relation == ir_relation_equal) {
6022                                         /* Mux((a & (1<<n)) == 0, (1<<n), 0) == (a&(1<<n)) xor ((1<<n)) */
6023                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
6024                                                 block, cmp_l, t, mode);
6025                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
6026                                 } else {
6027                                         /* Mux((a & (1<<n)) != 0, (1<<n), 0) == a & (1<<n) */
6028                                         n = cmp_l;
6029                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
6030                                 }
6031                                 return n;
6032                         }
6033                         and_l = get_And_left(cmp_l);
6034                         if (and_l == t && is_single_bit(and_l)) {
6035                                 if (relation == ir_relation_equal) {
6036                                         /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
6037                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
6038                                                 block, cmp_l, t, mode);
6039                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
6040                                 } else {
6041                                         /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
6042                                         n = cmp_l;
6043                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
6044                                 }
6045                                 return n;
6046                         }
6047                 }
6048         }
6049
6050         return n;
6051 }
6052
6053 /**
6054  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
6055  * of the other sync to our own inputs
6056  */
6057 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n)
6058 {
6059         int arity = get_Sync_n_preds(n);
6060         int i;
6061
6062         for (i = 0; i < arity;) {
6063                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
6064                 int      pred_arity;
6065                 int      j;
6066
6067                 /* Remove Bad predecessors */
6068                 if (is_Bad(pred)) {
6069                         del_Sync_n(n, i);
6070                         --arity;
6071                         continue;
6072                 }
6073
6074                 /* Remove duplicate predecessors */
6075                 for (j = 0; j < i; ++j) {
6076                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
6077                                 del_Sync_n(n, i);
6078                                 --arity;
6079                                 break;
6080                         }
6081                 }
6082                 if (j < i)
6083                         continue;
6084
6085                 if (!is_Sync(pred)) {
6086                         ++i;
6087                         continue;
6088                 }
6089
6090                 del_Sync_n(n, i);
6091                 --arity;
6092
6093                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
6094                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
6095                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
6096                         int      k;
6097
6098                         for (k = 0;; ++k) {
6099                                 if (k >= arity) {
6100                                         add_irn_n(n, pred_pred);
6101                                         ++arity;
6102                                         break;
6103                                 }
6104                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred) break;
6105                         }
6106                 }
6107         }
6108
6109         if (arity == 0) {
6110                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6111                 return new_r_Bad(irg, mode_M);
6112         }
6113         if (arity == 1) {
6114                 return get_Sync_pred(n, 0);
6115         }
6116
6117         /* rehash the sync node */
6118         add_identities(n);
6119         return n;
6120 }
6121
6122 static ir_node *transform_node_Load(ir_node *n)
6123 {
6124         /* if our memory predecessor is a load from the same address, then reuse the
6125          * previous result */
6126         ir_node *mem = get_Load_mem(n);
6127         ir_node *mem_pred;
6128
6129         if (!is_Proj(mem))
6130                 return n;
6131         /* don't touch volatile loads */
6132         if (get_Load_volatility(n) == volatility_is_volatile)
6133                 return n;
6134         mem_pred = get_Proj_pred(mem);
6135         if (is_Load(mem_pred)) {
6136                 ir_node *pred_load = mem_pred;
6137
6138                 /* conservatively compare the 2 loads. TODO: This could be less strict
6139                  * with fixup code in some situations (like smaller/bigger modes) */
6140                 if (get_Load_ptr(pred_load) != get_Load_ptr(n))
6141                         return n;
6142                 if (get_Load_mode(pred_load) != get_Load_mode(n))
6143                         return n;
6144                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
6145                  * not compare the unaligned attribute */
6146                 {
6147                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
6148                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
6149                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
6150                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
6151                         ir_mode  *mode  = get_Load_mode(n);
6152                         ir_node  *res   = new_r_Proj(pred_load, mode, pn_Load_res);
6153                         ir_node  *in[]  = { mem, res, jmp, bad };
6154                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
6155                         return tuple;
6156                 }
6157         } else if (is_Store(mem_pred)) {
6158                 ir_node *pred_store = mem_pred;
6159                 ir_node *value      = get_Store_value(pred_store);
6160
6161                 if (get_Store_ptr(pred_store) != get_Load_ptr(n))
6162                         return n;
6163                 if (get_irn_mode(value) != get_Load_mode(n))
6164                         return n;
6165                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
6166                  * not compare the unaligned attribute */
6167                 {
6168                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
6169                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
6170                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
6171                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
6172                         ir_node  *res   = value;
6173                         ir_node  *in[]  = { mem, res, jmp, bad };
6174                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
6175                         return tuple;
6176                 }
6177         }
6178
6179         return n;
6180 }
6181
6182 /**
6183  * optimize a trampoline Call into a direct Call
6184  */
6185 static ir_node *transform_node_Call(ir_node *call)
6186 {
6187         ir_node  *callee = get_Call_ptr(call);
6188         ir_node  *adr, *mem, *res, *bl, **in;
6189         ir_type  *ctp, *mtp, *tp;
6190         ir_graph *irg;
6191         type_dbg_info *tdb;
6192         dbg_info *db;
6193         size_t   i, n_res, n_param;
6194         ir_variadicity var;
6195
6196         if (! is_Proj(callee))
6197                 return call;
6198         callee = get_Proj_pred(callee);
6199         if (! is_Builtin(callee))
6200                 return call;
6201         if (get_Builtin_kind(callee) != ir_bk_inner_trampoline)
6202                 return call;
6203
6204         mem = get_Call_mem(call);
6205
6206         if (skip_Proj(mem) == callee) {
6207                 /* memory is routed to the trampoline, skip */
6208                 mem = get_Builtin_mem(callee);
6209         }
6210
6211         /* build a new call type */
6212         mtp = get_Call_type(call);
6213         tdb = get_type_dbg_info(mtp);
6214
6215         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
6216         n_param = get_method_n_params(mtp);
6217         ctp     = new_d_type_method(n_param + 1, n_res, tdb);
6218
6219         for (i = 0; i < n_res; ++i)
6220                 set_method_res_type(ctp, i, get_method_res_type(mtp, i));
6221
6222         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 1);
6223
6224         /* FIXME: we don't need a new pointer type in every step */
6225         irg = get_irn_irg(call);
6226         tp = get_irg_frame_type(irg);
6227         tp = new_type_pointer(tp);
6228         set_method_param_type(ctp, 0, tp);
6229
6230         in[0] = get_Builtin_param(callee, 2);
6231         for (i = 0; i < n_param; ++i) {
6232                 set_method_param_type(ctp, i + 1, get_method_param_type(mtp, i));
6233                 in[i + 1] = get_Call_param(call, i);
6234         }
6235         var = get_method_variadicity(mtp);
6236         set_method_variadicity(ctp, var);
6237         /* When we resolve a trampoline, the function must be called by a this-call */
6238         set_method_calling_convention(ctp, get_method_calling_convention(mtp) | cc_this_call);
6239         set_method_additional_properties(ctp, get_method_additional_properties(mtp));
6240
6241         adr = get_Builtin_param(callee, 1);
6242
6243         db  = get_irn_dbg_info(call);
6244         bl  = get_nodes_block(call);
6245
6246         res = new_rd_Call(db, bl, mem, adr, n_param + 1, in, ctp);
6247         if (get_irn_pinned(call) == op_pin_state_floats)
6248                 set_irn_pinned(res, op_pin_state_floats);
6249         return res;
6250 }
6251
6252 /**
6253  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
6254  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
6255  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
6256  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
6257  */
6258 static ir_node *transform_node(ir_node *n)
6259 {
6260         ir_node *oldn;
6261
6262         /*
6263          * Transform_node is the only "optimizing transformation" that might
6264          * return a node with a different opcode. We iterate HERE until fixpoint
6265          * to get the final result.
6266          */
6267         do {
6268                 oldn = n;
6269                 if (n->op->ops.transform_node != NULL)
6270                         n = n->op->ops.transform_node(n);
6271         } while (oldn != n);
6272
6273         return n;
6274 }
6275
6276 /**
6277  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
6278  *
6279  * @param code   the opcode for the default operation
6280  * @param ops    the operations initialized
6281  *
6282  * @return
6283  *    The operations.
6284  */
6285 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6286 {
6287 #define CASE(a)                                         \
6288         case iro_##a:                                       \
6289                 ops->transform_node      = transform_node_##a;  \
6290                 break
6291 #define CASE_PROJ(a)                                         \
6292         case iro_##a:                                            \
6293                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
6294                 break
6295 #define CASE_PROJ_EX(a)                                      \
6296         case iro_##a:                                            \
6297                 ops->transform_node      = transform_node_##a;       \
6298                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
6299                 break
6300
6301         switch (code) {
6302         CASE(Add);
6303         CASE(And);
6304         CASE(Block);
6305         CASE(Call);
6306         CASE(Cmp);
6307         CASE(Cond);
6308         CASE(Conv);
6309         CASE(End);
6310         CASE(Eor);
6311         CASE(Minus);
6312         CASE(Mul);
6313         CASE(Mux);
6314         CASE(Not);
6315         CASE(Or);
6316         CASE(Phi);
6317         CASE(Proj);
6318         CASE(Rotl);
6319         CASE(Sel);
6320         CASE(Shl);
6321         CASE(Shr);
6322         CASE(Shrs);
6323         CASE(Sub);
6324         CASE(Switch);
6325         CASE(Sync);
6326         CASE_PROJ(Bound);
6327         CASE_PROJ(CopyB);
6328         CASE_PROJ(Store);
6329         CASE_PROJ_EX(Div);
6330         CASE_PROJ_EX(Load);
6331         CASE_PROJ_EX(Mod);
6332         default:
6333                 break;
6334         }
6335
6336         return ops;
6337 #undef CASE_PROJ_EX
6338 #undef CASE_PROJ
6339 #undef CASE
6340 }
6341
6342
6343 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
6344
6345 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
6346     in a graph. */
6347 #define N_IR_NODES 512
6348
6349 /** Compares two exception attributes */
6350 static int node_cmp_exception(const ir_node *a, const ir_node *b)
6351 {
6352         const except_attr *ea = &a->attr.except;
6353         const except_attr *eb = &b->attr.except;
6354         return ea->pin_state != eb->pin_state;
6355 }
6356
6357 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
6358 static int node_cmp_attr_Const(const ir_node *a, const ir_node *b)
6359 {
6360         return get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b);
6361 }
6362
6363 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
6364 static int node_cmp_attr_Proj(const ir_node *a, const ir_node *b)
6365 {
6366         return a->attr.proj.proj != b->attr.proj.proj;
6367 }
6368
6369 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
6370 static int node_cmp_attr_Alloc(const ir_node *a, const ir_node *b)
6371 {
6372         const alloc_attr *pa = &a->attr.alloc;
6373         const alloc_attr *pb = &b->attr.alloc;
6374         if (pa->where != pb->where || pa->type != pb->type)
6375                 return 1;
6376         return node_cmp_exception(a, b);
6377 }
6378
6379 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
6380 static int node_cmp_attr_Free(const ir_node *a, const ir_node *b)
6381 {
6382         const free_attr *pa = &a->attr.free;
6383         const free_attr *pb = &b->attr.free;
6384         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
6385 }
6386
6387 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
6388 static int node_cmp_attr_SymConst(const ir_node *a, const ir_node *b)
6389 {
6390         const symconst_attr *pa = &a->attr.symc;
6391         const symconst_attr *pb = &b->attr.symc;
6392         return (pa->kind       != pb->kind)
6393             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p);
6394 }
6395
6396 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
6397 static int node_cmp_attr_Call(const ir_node *a, const ir_node *b)
6398 {
6399         const call_attr *pa = &a->attr.call;
6400         const call_attr *pb = &b->attr.call;
6401         if (pa->type != pb->type || pa->tail_call != pb->tail_call)
6402                 return 1;
6403         return node_cmp_exception(a, b);
6404 }
6405
6406 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
6407 static int node_cmp_attr_Sel(const ir_node *a, const ir_node *b)
6408 {
6409         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
6410         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
6411         return a_ent != b_ent;
6412 }
6413
6414 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
6415 static int node_cmp_attr_Phi(const ir_node *a, const ir_node *b)
6416 {
6417         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
6418            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
6419         if (is_Phi0(a)) {
6420                 /* check the Phi0 pos attribute */
6421                 return a->attr.phi.u.pos != b->attr.phi.u.pos;
6422         }
6423         return 0;
6424 }
6425
6426 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
6427 static int node_cmp_attr_Conv(const ir_node *a, const ir_node *b)
6428 {
6429         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
6430 }
6431
6432 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
6433 static int node_cmp_attr_Cast(const ir_node *a, const ir_node *b)
6434 {
6435         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
6436 }
6437
6438 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
6439 static int node_cmp_attr_Load(const ir_node *a, const ir_node *b)
6440 {
6441         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
6442             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
6443                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
6444                 return 1;
6445         /* do not CSE Loads with different alignment. Be conservative. */
6446         if (get_Load_unaligned(a) != get_Load_unaligned(b))
6447                 return 1;
6448         if (get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b))
6449                 return 1;
6450         return node_cmp_exception(a, b);
6451 }
6452
6453 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
6454 static int node_cmp_attr_Store(const ir_node *a, const ir_node *b)
6455 {
6456         /* do not CSE Stores with different alignment. Be conservative. */
6457         if (get_Store_unaligned(a) != get_Store_unaligned(b))
6458                 return 1;
6459         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
6460         if (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
6461             get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile)
6462                 return 1;
6463         return node_cmp_exception(a, b);
6464 }
6465
6466 static int node_cmp_attr_CopyB(const ir_node *a, const ir_node *b)
6467 {
6468         if (get_CopyB_type(a) != get_CopyB_type(b))
6469                 return 1;
6470
6471         return node_cmp_exception(a, b);
6472 }
6473
6474 static int node_cmp_attr_Bound(const ir_node *a, const ir_node *b)
6475 {
6476         return node_cmp_exception(a, b);
6477 }
6478
6479 /** Compares the attributes of two Div nodes. */
6480 static int node_cmp_attr_Div(const ir_node *a, const ir_node *b)
6481 {
6482         const div_attr *ma = &a->attr.div;
6483         const div_attr *mb = &b->attr.div;
6484         if (ma->resmode != mb->resmode || ma->no_remainder  != mb->no_remainder)
6485                 return 1;
6486         return node_cmp_exception(a, b);
6487 }
6488
6489 /** Compares the attributes of two Mod nodes. */
6490 static int node_cmp_attr_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
6491 {
6492         const mod_attr *ma = &a->attr.mod;
6493         const mod_attr *mb = &b->attr.mod;
6494         if (ma->resmode != mb->resmode)
6495                 return 1;
6496         return node_cmp_exception(a, b);
6497 }
6498
6499 static int node_cmp_attr_Cmp(const ir_node *a, const ir_node *b)
6500 {
6501         const cmp_attr *ma = &a->attr.cmp;
6502         const cmp_attr *mb = &b->attr.cmp;
6503         return ma->relation != mb->relation;
6504 }
6505
6506 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
6507 static int node_cmp_attr_Confirm(const ir_node *a, const ir_node *b)
6508 {
6509         const confirm_attr *ma = &a->attr.confirm;
6510         const confirm_attr *mb = &b->attr.confirm;
6511         return ma->relation != mb->relation;
6512 }
6513
6514 /** Compares the attributes of two Builtin nodes. */
6515 static int node_cmp_attr_Builtin(const ir_node *a, const ir_node *b)
6516 {
6517         if (get_Builtin_kind(a) != get_Builtin_kind(b))
6518                 return 1;
6519         if (get_Builtin_type(a) != get_Builtin_type(b))
6520                 return 1;
6521         return node_cmp_exception(a, b);
6522 }
6523
6524 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
6525 static int node_cmp_attr_ASM(const ir_node *a, const ir_node *b)
6526 {
6527         int i, n;
6528         const ir_asm_constraint *ca;
6529         const ir_asm_constraint *cb;
6530         ident **cla, **clb;
6531
6532         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
6533                 return 1;
6534
6535         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
6536         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
6537         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
6538                 return 1;
6539
6540         ca = get_ASM_input_constraints(a);
6541         cb = get_ASM_input_constraints(b);
6542         for (i = 0; i < n; ++i) {
6543                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
6544                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
6545                         return 1;
6546         }
6547
6548         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
6549         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
6550                 return 1;
6551
6552         ca = get_ASM_output_constraints(a);
6553         cb = get_ASM_output_constraints(b);
6554         for (i = 0; i < n; ++i) {
6555                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
6556                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
6557                         return 1;
6558         }
6559
6560         n = get_ASM_n_clobbers(a);
6561         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
6562                 return 1;
6563
6564         cla = get_ASM_clobbers(a);
6565         clb = get_ASM_clobbers(b);
6566         for (i = 0; i < n; ++i) {
6567                 if (cla[i] != clb[i])
6568                         return 1;
6569         }
6570
6571         return node_cmp_exception(a, b);
6572 }
6573
6574 /** Compares the inexistent attributes of two Dummy nodes. */
6575 static int node_cmp_attr_Dummy(const ir_node *a, const ir_node *b)
6576 {
6577         (void) a;
6578         (void) b;
6579         /* Dummy nodes never equal by definition */
6580         return 1;
6581 }
6582
6583 static int node_cmp_attr_InstOf(const ir_node *a, const ir_node *b)
6584 {
6585         if (get_InstOf_type(a) != get_InstOf_type(b))
6586                 return 1;
6587         return node_cmp_exception(a, b);
6588 }
6589
6590 /**
6591  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
6592  *
6593  * @param code   the opcode for the default operation
6594  * @param ops    the operations initialized
6595  *
6596  * @return
6597  *    The operations.
6598  */
6599 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6600 {
6601 #define CASE(a)                              \
6602         case iro_##a:                              \
6603                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
6604                 break
6605
6606         switch (code) {
6607         CASE(ASM);
6608         CASE(Alloc);
6609         CASE(Bound);
6610         CASE(Builtin);
6611         CASE(Call);
6612         CASE(Cast);
6613         CASE(Cmp);
6614         CASE(Confirm);
6615         CASE(Const);
6616         CASE(Conv);
6617         CASE(CopyB);
6618         CASE(Div);
6619         CASE(Dummy);
6620         CASE(Free);
6621         CASE(InstOf);
6622         CASE(Load);
6623         CASE(Mod);
6624         CASE(Phi);
6625         CASE(Proj);
6626         CASE(Sel);
6627         CASE(Store);
6628         CASE(SymConst);
6629         default:
6630                 /* leave NULL */
6631                 break;
6632         }
6633
6634         return ops;
6635 #undef CASE
6636 }
6637
6638 /*
6639  * Compare function for two nodes in the value table. Gets two
6640  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a Common Sub Expression.
6641  */
6642 int identities_cmp(const void *elt, const void *key)
6643 {
6644         ir_node *a = (ir_node *)elt;
6645         ir_node *b = (ir_node *)key;
6646         int i, irn_arity_a;
6647
6648         if (a == b) return 0;
6649
6650         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
6651             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
6652
6653         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
6654         irn_arity_a = get_irn_arity(a);
6655         if (irn_arity_a != get_irn_arity(b))
6656                 return 1;
6657
6658         /* blocks are never the same */
6659         if (is_Block(a))
6660                 return 1;
6661
6662         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
6663                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
6664                 if (get_irn_n(a, -1) != get_irn_n(b, -1))
6665                         return 1;
6666         } else {
6667                 ir_node *block_a = get_nodes_block(a);
6668                 ir_node *block_b = get_nodes_block(b);
6669                 if (! get_opt_global_cse()) {
6670                         /* for block-local CSE both nodes must be in the same Block */
6671                         if (block_a != block_b)
6672                                 return 1;
6673                 } else {
6674                         /* The optimistic approach would be to do nothing here.
6675                          * However doing GCSE optimistically produces a lot of partially dead code which appears
6676                          * to be worse in practice than the missed opportunities.
6677                          * So we use a very conservative variant here and only CSE if 1 value dominates the
6678                          * other. */
6679                         if (!block_dominates(block_a, block_b)
6680                             && !block_dominates(block_b, block_a))
6681                             return 1;
6682                 }
6683         }
6684
6685         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
6686         for (i = 0; i < irn_arity_a; ++i) {
6687                 ir_node *pred_a = get_irn_n(a, i);
6688                 ir_node *pred_b = get_irn_n(b, i);
6689                 if (pred_a != pred_b) {
6690                         /* if both predecessors are CSE neutral they might be different */
6691                         if (!is_irn_cse_neutral(pred_a) || !is_irn_cse_neutral(pred_b))
6692                                 return 1;
6693                 }
6694         }
6695
6696         /*
6697          * here, we already now that the nodes are identical except their
6698          * attributes
6699          */
6700         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
6701                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
6702
6703         return 0;
6704 }
6705
6706 /*
6707  * Calculate a hash value of a node.
6708  *
6709  * @param node  The IR-node
6710  */
6711 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node)
6712 {
6713         return node->op->ops.hash(node);
6714 }
6715
6716
6717 void new_identities(ir_graph *irg)
6718 {
6719         if (irg->value_table != NULL)
6720                 del_pset(irg->value_table);
6721         irg->value_table = new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
6722 }
6723
6724 void del_identities(ir_graph *irg)
6725 {
6726         if (irg->value_table != NULL)
6727                 del_pset(irg->value_table);
6728 }
6729
6730 /* Normalize a node by putting constants (and operands with larger
6731  * node index) on the right (operator side). */
6732 void ir_normalize_node(ir_node *n)
6733 {
6734         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
6735                 ir_node *l = get_binop_left(n);
6736                 ir_node *r = get_binop_right(n);
6737
6738                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
6739                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
6740                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
6741                  * deterministic. */
6742                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
6743                         set_binop_left(n, r);
6744                         set_binop_right(n, l);
6745                         hook_normalize(n);
6746                 }
6747         }
6748 }
6749
6750 /*
6751  * Return the canonical node computing the same value as n.
6752  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
6753  * if it isn't there yet.
6754  *
6755  * @param n            the node to look up
6756  *
6757  * @return a node that computes the same value as n or n if no such
6758  *         node could be found
6759  */
6760 ir_node *identify_remember(ir_node *n)
6761 {
6762         ir_graph *irg         = get_irn_irg(n);
6763         pset     *value_table = irg->value_table;
6764         ir_node  *nn;
6765
6766         if (value_table == NULL)
6767                 return n;
6768
6769         ir_normalize_node(n);
6770         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6771         nn = (ir_node*)pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6772
6773         if (nn != n) {
6774                 /* n is reachable again */
6775                 edges_node_revival(nn);
6776         }
6777
6778         return nn;
6779 }
6780
6781 /**
6782  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right
6783  * when the optimization is performed.  The flag turning on procedure global
6784  * cse could be changed between two allocations.  This way we are safe.
6785  *
6786  * @param n            The node to lookup
6787  */
6788 static inline ir_node *identify_cons(ir_node *n)
6789 {
6790         ir_node *old = n;
6791
6792         n = identify_remember(n);
6793         if (n != old && get_nodes_block(old) != get_nodes_block(n)) {
6794                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6795                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6796         }
6797         return n;
6798 }
6799
6800 /* Add a node to the identities value table. */
6801 void add_identities(ir_node *node)
6802 {
6803         if (!get_opt_cse())
6804                 return;
6805         if (is_Block(node))
6806                 return;
6807
6808         identify_remember(node);
6809 }
6810
6811 /* Visit each node in the value table of a graph. */
6812 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env)
6813 {
6814         ir_node  *node;
6815         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6816
6817         current_ir_graph = irg;
6818         foreach_pset(irg->value_table, ir_node*, node) {
6819                 visit(node, env);
6820         }
6821         current_ir_graph = rem;
6822 }
6823
6824 /**
6825  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
6826  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
6827  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
6828  *
6829  * @param n   The node to optimize
6830  */
6831 ir_node *optimize_node(ir_node *n)
6832 {
6833         ir_node   *oldn = n;
6834         ir_graph  *irg  = get_irn_irg(n);
6835         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6836         ir_tarval *tv;
6837
6838         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6839         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6840
6841         /* constant expression evaluation / constant folding */
6842         if (get_opt_constant_folding()) {
6843                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6844                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6845                         /* try to evaluate */
6846                         tv = computed_value(n);
6847                         if (tv != tarval_bad) {
6848                                 ir_node *nw;
6849                                 size_t node_size;
6850
6851                                 /*
6852                                  * we MUST copy the node here temporarily, because it's still
6853                                  * needed for DBG_OPT_CSTEVAL
6854                                  */
6855                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6856                                 oldn = (ir_node*)alloca(node_size);
6857
6858                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6859                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6860
6861                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6862                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6863
6864                                 /* note the inplace edges module */
6865                                 edges_node_deleted(n);
6866
6867                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6868                                 irg_kill_node(irg, n);
6869                                 nw = new_r_Const(irg, tv);
6870
6871                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6872                                 return nw;
6873                         }
6874                 }
6875         }
6876
6877         /* remove unnecessary nodes */
6878         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6879             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6880             (iro == iro_Id)   ||
6881             (iro == iro_Proj) ||
6882             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6883                 n = equivalent_node(n);
6884
6885         /* Common Subexpression Elimination.
6886          *
6887          * Checks whether n is already available.
6888          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6889          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6890          * subexpressions within a block.
6891          */
6892         if (get_opt_cse())
6893                 n = identify_cons(n);
6894
6895         if (n != oldn) {
6896                 edges_node_deleted(oldn);
6897
6898                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6899                 irg_kill_node(irg, oldn);
6900                 return n;
6901         }
6902
6903         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6904            free the node. */
6905         iro = get_irn_opcode(n);
6906         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6907             (iro == iro_Cond) ||
6908             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6909                 n = transform_node(n);
6910
6911         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6912         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6913                 ir_node *o = n;
6914                 n = identify_remember(o);
6915                 if (o != n)
6916                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6917         }
6918
6919         return n;
6920 }
6921
6922
6923 /**
6924  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
6925  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
6926  * i.e., a copying garbage collection.
6927  */
6928 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n)
6929 {
6930         ir_tarval *tv;
6931         ir_node   *oldn = n;
6932         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6933
6934         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6935
6936         if (iro == iro_Deleted)
6937                 return n;
6938
6939         /* constant expression evaluation / constant folding */
6940         if (get_opt_constant_folding()) {
6941                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6942                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6943                         /* try to evaluate */
6944                         tv = computed_value(n);
6945                         if (tv != tarval_bad) {
6946                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6947                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6948
6949                                 n = new_r_Const(irg, tv);
6950
6951                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
6952                                 return n;
6953                         }
6954                 }
6955         }
6956
6957         /* remove unnecessary nodes */
6958         if (get_opt_constant_folding() ||
6959             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6960             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6961             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6962             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6963                 n = equivalent_node(n);
6964
6965         /** common subexpression elimination **/
6966         /* Checks whether n is already available. */
6967         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
6968            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
6969            subexpressions within a block. */
6970         if (get_opt_cse()) {
6971                 ir_node *o = n;
6972                 n = identify_remember(o);
6973                 if (o != n)
6974                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6975         }
6976
6977         /* Some more constant expression evaluation. */
6978         iro = get_irn_opcode(n);
6979         if (get_opt_constant_folding() ||
6980                 (iro == iro_Cond) ||
6981                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6982                 n = transform_node(n);
6983
6984         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6985         irn_verify(n);
6986
6987         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6988            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
6989            is cse with the start block!) */
6990         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6991                 ir_node *o = n;
6992                 n = identify_remember(o);
6993                 if (o != n)
6994                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6995         }
6996
6997         return n;
6998 }
6999
7000 /**
7001  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
7002  */
7003 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n)
7004 {
7005         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
7006         /* Handle graph state */
7007         assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_building);
7008
7009         if (get_opt_global_cse())
7010                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
7011
7012         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
7013            change the control graph. */
7014         clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_DOMINANCE);
7015         return optimize_in_place_2(n);
7016 }
7017
7018 /**
7019  * Calculate a hash value of a Const node.
7020  */
7021 static unsigned hash_Const(const ir_node *node)
7022 {
7023         unsigned h;
7024
7025         /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
7026         h = HASH_PTR(node->attr.con.tarval);
7027
7028         return h;
7029 }
7030
7031 /**
7032  * Calculate a hash value of a SymConst node.
7033  */
7034 static unsigned hash_SymConst(const ir_node *node)
7035 {
7036         unsigned h;
7037
7038         /* all others are pointers */
7039         h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
7040
7041         return h;
7042 }
7043
7044 /**
7045  * Set the default hash operation in an ir_op_ops.
7046  *
7047  * @param code   the opcode for the default operation
7048  * @param ops    the operations initialized
7049  *
7050  * @return
7051  *    The operations.
7052  */
7053 static ir_op_ops *firm_set_default_hash(unsigned code, ir_op_ops *ops)
7054 {
7055 #define CASE(a)                                    \
7056         case iro_##a:                                  \
7057                 ops->hash  = hash_##a; \
7058                 break
7059
7060         /* hash function already set */
7061         if (ops->hash != NULL)
7062                 return ops;
7063
7064         switch (code) {
7065         CASE(Const);
7066         CASE(SymConst);
7067         default:
7068                 /* use input/mode default hash if no function was given */
7069                 ops->hash = firm_default_hash;
7070         }
7071
7072         return ops;
7073 #undef CASE
7074 }
7075
7076 /*
7077  * Sets the default operation for an ir_ops.
7078  */
7079 ir_op_ops *firm_set_default_operations(unsigned code, ir_op_ops *ops)
7080 {
7081         ops = firm_set_default_hash(code, ops);
7082         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
7083         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
7084         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
7085         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
7086         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
7087         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
7088
7089         return ops;
7090 }