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 /**
2465  * Transform an Or.
2466  */
2467 static ir_node *transform_node_Or_(ir_node *n)
2468 {
2469         ir_node *oldn = n;
2470         ir_node *a    = get_binop_left(n);
2471         ir_node *b    = get_binop_right(n);
2472         ir_node *c;
2473         ir_mode *mode;
2474
2475         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
2476                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
2477                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
2478
2479                 mode = get_irn_mode(n);
2480                 a = get_Not_op(a);
2481                 b = get_Not_op(b);
2482                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
2483                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
2484                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
2485                 return n;
2486         }
2487
2488         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
2489         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
2490                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
2491                 ir_node *a_right = get_Cmp_right(a);
2492                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
2493                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
2494                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
2495                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
2496                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
2497                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
2498                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
2499                         ir_relation new_relation = a_relation | b_relation;
2500                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
2501                 }
2502                 /* Cmp(a!=b) or Cmp(c!=d) => Cmp((a^b)|(c^d) != 0) */
2503                 if (is_cmp_unequal(a) && is_cmp_unequal(b)
2504                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
2505                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
2506                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
2507                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
2508                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
2509                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
2510                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
2511                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
2512                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
2513                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
2514                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
2515                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
2516                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
2517                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_less_greater);
2518                         }
2519                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
2520                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
2521                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
2522                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
2523                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
2524                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
2525                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
2526                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
2527                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
2528                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
2529                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
2530                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_less_greater);
2531                         }
2532                 }
2533         }
2534
2535         mode = get_irn_mode(n);
2536         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_or, a, b, c, mode);
2537
2538         n = transform_node_Or_bf_store(n);
2539         if (n != oldn)
2540                 return n;
2541         n = transform_node_Or_Rotl(n);
2542         if (n != oldn)
2543                 return n;
2544
2545         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or_);
2546         if (n != oldn)
2547                 return n;
2548         n = transform_node_bitop_shift(n);
2549         if (n != oldn)
2550                 return n;
2551
2552         return n;
2553 }
2554
2555 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n)
2556 {
2557         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2558                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2559                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2560                 ir_node  *left  = get_Or_left(n);
2561                 ir_node  *right = get_Or_right(n);
2562                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2563                 return new_rd_Add(dbgi, block, left, right, mode);
2564         }
2565         return transform_node_Or_(n);
2566 }
2567
2568 /**
2569  * Transform an Eor.
2570  */
2571 static ir_node *transform_node_Eor_(ir_node *n)
2572 {
2573         ir_node *oldn = n;
2574         ir_node *a    = get_binop_left(n);
2575         ir_node *b    = get_binop_right(n);
2576         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2577         ir_node *c;
2578
2579         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
2580         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
2581                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
2582                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
2583                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
2584                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
2585                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
2586                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
2587                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
2588                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
2589                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
2590                         ir_relation new_relation = a_relation ^ b_relation;
2591                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
2592                 }
2593         }
2594
2595         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_eor, a, b, c, mode);
2596
2597         /* normalize not nodes... ~a ^ b <=> a ^ ~b */
2598         if (is_Not(a) && operands_are_normalized(get_Not_op(a), b)) {
2599                 dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(n);
2600                 ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
2601                 ir_node  *new_not  = new_rd_Not(dbg, block, b, mode);
2602                 ir_node  *new_left = get_Not_op(a);
2603                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_left, new_not, mode);
2604                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2605                 return n;
2606         } else if (is_Not(b) && !operands_are_normalized(a, get_Not_op(b))) {
2607                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
2608                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
2609                 ir_node  *new_not   = new_rd_Not(dbg, block, a, mode);
2610                 ir_node  *new_right = get_Not_op(b);
2611                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_not, new_right, mode);
2612                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2613                 return n;
2614         }
2615
2616         /* x ^ 1...1 -> ~1 */
2617         if (is_Const(b) && is_Const_all_one(b)) {
2618                 n = new_r_Not(get_nodes_block(n), a, mode);
2619                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2620                 return n;
2621         }
2622
2623         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor_);
2624         if (n != oldn)
2625                 return n;
2626         n = transform_node_bitop_shift(n);
2627         if (n != oldn)
2628                 return n;
2629
2630         return n;
2631 }
2632
2633 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n)
2634 {
2635         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2636                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2637                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2638                 ir_node  *left  = get_Eor_left(n);
2639                 ir_node  *right = get_Eor_right(n);
2640                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2641                 return new_rd_Add(dbgi, block, left, right, mode);
2642         }
2643         return transform_node_Eor_(n);
2644 }
2645
2646
2647
2648 /**
2649  * Do the AddSub optimization, then Transform
2650  *   Constant folding on Phi
2651  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
2652  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
2653  * if the mode is integer or float.
2654  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
2655  * Reassociation might fold this further.
2656  */
2657 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n)
2658 {
2659         ir_mode *mode;
2660         ir_node *a;
2661         ir_node *b;
2662         ir_node *c;
2663         ir_node *oldn = n;
2664
2665         n = transform_node_AddSub(n);
2666         if (n != oldn)
2667                 return n;
2668
2669         a    = get_Add_left(n);
2670         b    = get_Add_right(n);
2671         mode = get_irn_mode(n);
2672
2673         if (mode_is_reference(mode)) {
2674                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2675
2676                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
2677                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
2678                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2679                         return new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2680                 }
2681         }
2682
2683         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_add, a, b, c, mode);
2684
2685         /* for FP the following optimizations are only allowed if
2686          * fp_strict_algebraic is disabled */
2687         if (mode_is_float(mode)) {
2688                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2689                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2690                         return n;
2691         }
2692
2693         if (mode_is_num(mode)) {
2694                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2695                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced
2696                  * by a simple instruction chain */
2697                 if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_ARCH_DEP)
2698                                 && a == b && mode_is_int(mode)) {
2699                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2700
2701                         n = new_rd_Mul(
2702                                 get_irn_dbg_info(n),
2703                                 block,
2704                                 a,
2705                                 new_r_Const_long(irg, mode, 2),
2706                                 mode);
2707                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2708                         return n;
2709                 }
2710                 if (is_Minus(a)) {
2711                         n = new_rd_Sub(
2712                                         get_irn_dbg_info(n),
2713                                         get_nodes_block(n),
2714                                         b,
2715                                         get_Minus_op(a),
2716                                         mode);
2717                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2718                         return n;
2719                 }
2720                 if (is_Minus(b)) {
2721                         n = new_rd_Sub(
2722                                         get_irn_dbg_info(n),
2723                                         get_nodes_block(n),
2724                                         a,
2725                                         get_Minus_op(b),
2726                                         mode);
2727                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2728                         return n;
2729                 }
2730                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2731                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2732                         if (is_Not(a)) {
2733                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2734
2735                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2736                                         /* ~x + 1 = -x */
2737                                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2738                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, mode);
2739                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2740                                         return n;
2741                                 }
2742                         }
2743                 }
2744         }
2745
2746         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2747                 n = transform_node_Or_(n);
2748                 if (n != oldn)
2749                         return n;
2750                 n = transform_node_Eor_(n);
2751                 if (n != oldn)
2752                         return n;
2753         }
2754
2755         return n;
2756 }
2757
2758 /**
2759  * returns -cnst or NULL if impossible
2760  */
2761 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst)
2762 {
2763         ir_tarval *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2764         dbg_info  *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2765         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(cnst);
2766         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2767         return new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
2768 }
2769
2770 /**
2771  * Do the AddSub optimization, then Transform
2772  *   Constant folding on Phi
2773  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2774  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2775  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2776  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2777  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2778  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2779  */
2780 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n)
2781 {
2782         ir_mode *mode;
2783         ir_node *oldn = n;
2784         ir_node *a, *b, *c;
2785
2786         n = transform_node_AddSub(n);
2787
2788         a = get_Sub_left(n);
2789         b = get_Sub_right(n);
2790
2791         mode = get_irn_mode(n);
2792
2793         if (mode_is_int(mode)) {
2794                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2795
2796                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2797                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2798                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2799                         n = new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2800                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_CONV);
2801                         return n;
2802                 }
2803
2804                 if (mode == lmode                                     &&
2805                     get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement &&
2806                     is_Const(a)                                       &&
2807                     get_Const_tarval(a) == get_mode_minus_one(mode)) {
2808                         /* -1 - x -> ~x */
2809                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2810                         n = new_rd_Not(dbg, get_nodes_block(n), b, mode);
2811                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_NOT);
2812                         return n;
2813                 }
2814         }
2815
2816 restart:
2817         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_sub, a, b, c, mode);
2818
2819         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2820         if (mode_is_float(mode)) {
2821                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2822                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2823                         return n;
2824         }
2825
2826         if (is_Const(b) && !mode_is_reference(get_irn_mode(b))) {
2827                 /* a - C -> a + (-C) */
2828                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2829                 if (cnst != NULL) {
2830                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2831                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2832
2833                         n = new_rd_Add(dbgi, block, a, cnst, mode);
2834                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2835                         return n;
2836                 }
2837         }
2838
2839         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2840                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2841                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2842                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2843                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, block, left, b, mode);
2844
2845                 n = new_rd_Minus(dbg, block, add, mode);
2846                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2847                 return n;
2848         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2849                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2850                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2851                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2852
2853                 n = new_rd_Add(dbg, block, a, right, mode);
2854                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2855                 return n;
2856         } else if (is_Sub(b)) {
2857                 /* a - (b - c) -> a + (c - b)
2858                  *             -> (a - b) + c iff (b - c) is a pointer */
2859                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2860                 ir_node  *s_left  = get_Sub_left(b);
2861                 ir_node  *s_right = get_Sub_right(b);
2862                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2863                 if (mode_is_reference(s_mode)) {
2864                         ir_node  *lowest_block = get_nodes_block(n); /* a and b are live here */
2865                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, lowest_block, a, s_left, mode);
2866                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2867
2868                         if (s_mode != mode)
2869                                 s_right = new_r_Conv(lowest_block, s_right, mode);
2870                         n = new_rd_Add(a_dbg, lowest_block, sub, s_right, mode);
2871                 } else {
2872                         ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2873                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, s_block, s_right, s_left, s_mode);
2874                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2875                         ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2876
2877                         n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, sub, mode);
2878                 }
2879                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2880                 return n;
2881 #if 0
2882         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2883                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2884                 if (is_Const(m_right)) {
2885                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2886                         if (cnst2 != NULL) {
2887                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2888                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2889                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2890                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2891                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2892                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2893                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2894
2895                                 n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, mul, mode);
2896                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2897                                 return n;
2898                         }
2899                 }
2900 #endif
2901         }
2902
2903         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2904         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2905                 n = new_rd_Minus(
2906                                 get_irn_dbg_info(n),
2907                                 get_nodes_block(n),
2908                                 b,
2909                                 mode);
2910                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2911                 return n;
2912         }
2913         if ((is_Add(a) || is_Or_Eor_Add(a)) && mode_wrap_around(mode)) {
2914                 ir_node *left  = get_binop_left(a);
2915                 ir_node *right = get_binop_right(a);
2916
2917                 /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2918                 if (left == b) {
2919                         if (mode != get_irn_mode(right)) {
2920                                 /* This Sub is an effective Cast */
2921                                 right = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, mode);
2922                         }
2923                         n = right;
2924                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2925                         return n;
2926                 } else if (right == b) {
2927                         if (mode != get_irn_mode(left)) {
2928                                 /* This Sub is an effective Cast */
2929                                 left = new_r_Conv(get_nodes_block(n), left, mode);
2930                         }
2931                         n = left;
2932                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2933                         return n;
2934                 }
2935         }
2936         if ((is_Add(b) || is_Or_Eor_Add(b)) && mode_wrap_around(mode)) {
2937                 ir_node *left  = get_binop_left(b);
2938                 ir_node *right = get_binop_right(b);
2939
2940                 /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2941                 if (left == a) {
2942                         ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
2943
2944                         n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), right, r_mode);
2945                         if (mode != r_mode) {
2946                                 /* This Sub is an effective Cast */
2947                                 n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2948                         }
2949                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2950                         return n;
2951                 } else if (right == a) {
2952                         ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
2953
2954                         n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), left, l_mode);
2955                         if (mode != l_mode) {
2956                                 /* This Sub is an effective Cast */
2957                                 n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2958                         }
2959                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2960                         return n;
2961                 }
2962         }
2963         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2964                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2965
2966                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2967                         ir_mode *ma, *mb;
2968                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
2969                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
2970
2971                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2972                         ma = get_irn_mode(op_a);
2973                         mb = get_irn_mode(op_b);
2974
2975                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2976                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2977                                 a = op_a; b = op_b;
2978                                 set_Sub_left(n, a);
2979                                 set_Sub_right(n, b);
2980
2981                                 goto restart;
2982                         }
2983                 }
2984         }
2985         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2986         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
2987                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2988                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2989
2990                 if (ma == b) {
2991                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2992                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2993                         n = new_rd_Mul(
2994                                         get_irn_dbg_info(n),
2995                                         blk,
2996                                         ma,
2997                                         new_rd_Sub(
2998                                                 get_irn_dbg_info(n),
2999                                                 blk,
3000                                                 mb,
3001                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
3002                                                 mode),
3003                                         mode);
3004                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
3005                         return n;
3006                 } else if (mb == b) {
3007                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
3008                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3009                         n = new_rd_Mul(
3010                                         get_irn_dbg_info(n),
3011                                         blk,
3012                                         mb,
3013                                         new_rd_Sub(
3014                                                 get_irn_dbg_info(n),
3015                                                 blk,
3016                                                 ma,
3017                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
3018                                                 mode),
3019                                         mode);
3020                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
3021                         return n;
3022                 }
3023         }
3024         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
3025                 ir_node *x        = get_Sub_left(a);
3026                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
3027                 ir_node *blk      = get_nodes_block(n);
3028                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
3029                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
3030                 ir_mode *add_mode;
3031                 ir_node *add;
3032
3033                 /* Determine the right mode for the Add. */
3034                 if (m_b == m_y)
3035                         add_mode = m_b;
3036                 else if (mode_is_reference(m_b))
3037                         add_mode = m_b;
3038                 else if (mode_is_reference(m_y))
3039                         add_mode = m_y;
3040                 else {
3041                         /*
3042                          * Both modes are different but none is reference,
3043                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
3044                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
3045                          * Currently we ignore this case.
3046                          */
3047                         return n;
3048                 }
3049
3050                 add = new_r_Add(blk, y, b, add_mode);
3051
3052                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, x, add, mode);
3053                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
3054                 return n;
3055         }
3056
3057         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3058                 /* c - ~X = X + (c+1) */
3059                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
3060                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
3061
3062                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
3063                         if (tv != tarval_bad) {
3064                                 ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
3065                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3066                                 ir_node *c = new_r_Const(irg, tv);
3067                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, get_Not_op(b), c, mode);
3068                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
3069                                 return n;
3070                         }
3071                 }
3072                 /* x-(x&y) = x & ~y */
3073                 if (is_And(b)) {
3074                         ir_node *and_left  = get_And_left(b);
3075                         ir_node *and_right = get_And_right(b);
3076                         if (and_right == a) {
3077                                 ir_node *tmp = and_left;
3078                                 and_left  = and_right;
3079                                 and_right = tmp;
3080                         }
3081                         if (and_left == a) {
3082                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3083                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3084                                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
3085                                 ir_node  *notn  = new_rd_Not(dbgi, block, and_right, mode);
3086                                 ir_node  *and   = new_rd_And(dbgi, block, a, notn, mode);
3087                                 return and;
3088                         }
3089                 }
3090         }
3091         return n;
3092 }
3093
3094 /**
3095  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
3096  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
3097  */
3098 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode)
3099 {
3100         ir_node   *oldn  = n;
3101         ir_node   *a     = get_Mul_left(n);
3102         ir_node   *b     = get_Mul_right(n);
3103         ir_tarval *ta    = value_of(a);
3104         ir_tarval *tb    = value_of(b);
3105         ir_mode   *smode = get_irn_mode(a);
3106
3107         if (ta == get_mode_one(smode)) {
3108                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
3109                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3110                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, b, mode);
3111                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
3112                 return n;
3113         }
3114         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
3115                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
3116                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3117                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, b, smode);
3118                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
3119                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3120                 return n;
3121         }
3122         if (tb == get_mode_one(smode)) {
3123                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
3124                 ir_node *blk = get_irn_n(a, -1);
3125                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, a, mode);
3126                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
3127                 return n;
3128         }
3129         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
3130                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
3131                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3132                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, a, smode);
3133                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
3134                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3135                 return n;
3136         }
3137         return n;
3138 }
3139
3140 /**
3141  * Transform Mul(a,-1) into -a.
3142  * Do constant evaluation of Phi nodes.
3143  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
3144  */
3145 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n)
3146 {
3147         ir_node *c, *oldn = n;
3148         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3149         ir_node *a = get_Mul_left(n);
3150         ir_node *b = get_Mul_right(n);
3151
3152         if (is_Bad(a) || is_Bad(b))
3153                 return n;
3154
3155         if (mode != get_irn_mode(a))
3156                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
3157
3158         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_mul, a, b, c, mode);
3159
3160         if (mode_is_signed(mode)) {
3161                 ir_node *r = NULL;
3162
3163                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
3164                         r = b;
3165                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
3166                         r = a;
3167                 if (r) {
3168                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), r, mode);
3169                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3170                         return n;
3171                 }
3172         }
3173         if (is_Minus(a)) {
3174                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
3175                         ir_node *cnst = const_negate(b);
3176                         if (cnst != NULL) {
3177                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3178                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3179                                 n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
3180                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3181                                 return n;
3182                         }
3183                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
3184                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3185                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3186                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
3187                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
3188                         return n;
3189                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
3190                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
3191                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
3192                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3193                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3194                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
3195                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
3196                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
3197                         return n;
3198                 }
3199         } else if (is_Minus(b)) {
3200                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
3201                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
3202                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
3203                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3204                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3205                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
3206                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
3207                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
3208                         return n;
3209                 }
3210         } else if (is_Shl(a)) {
3211                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(a);
3212                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
3213                         /* (1 << x) * b -> b << x */
3214                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3215                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
3216                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(a);
3217                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, b, shl_r, mode);
3218                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
3219                         return n;
3220                 }
3221         } else if (is_Shl(b)) {
3222                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(b);
3223                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
3224                         /* a * (1 << x) -> a << x */
3225                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3226                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
3227                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(b);
3228                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, a, shl_r, mode);
3229                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
3230                         return n;
3231                 }
3232         }
3233         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754
3234             || get_mode_arithmetic(mode) == irma_x86_extended_float) {
3235                 if (is_Const(a)) {
3236                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
3237                         if (tarval_get_exponent(tv) == 1 && tarval_zero_mantissa(tv)
3238                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
3239                                 /* 2.0 * b = b + b */
3240                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), b, b, mode);
3241                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
3242                                 return n;
3243                         }
3244                 }
3245                 else if (is_Const(b)) {
3246                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3247                         if (tarval_get_exponent(tv) == 1 && tarval_zero_mantissa(tv)
3248                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
3249                                 /* a * 2.0 = a + a */
3250                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, a, mode);
3251                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
3252                                 return n;
3253                         }
3254                 }
3255         }
3256         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
3257 }
3258
3259 /**
3260  * Transform a Div Node.
3261  */
3262 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n)
3263 {
3264         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
3265         ir_node *a = get_Div_left(n);
3266         ir_node *b = get_Div_right(n);
3267         ir_node *value = n;
3268         const ir_node *dummy;
3269
3270         if (mode_is_int(mode)) {
3271                 if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
3272                         /* check for Div(Phi, Const) */
3273                         value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_div, mode, 0);
3274                         if (value) {
3275                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3276                                 goto make_tuple;
3277                         }
3278                 } else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
3279                         /* check for Div(Const, Phi) */
3280                         value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_div, mode, 1);
3281                         if (value) {
3282                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3283                                 goto make_tuple;
3284                         }
3285                 } else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
3286                         /* check for Div(Phi, Phi) */
3287                         value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_div, mode);
3288                         if (value) {
3289                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3290                                 goto make_tuple;
3291                         }
3292                 }
3293
3294                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
3295                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3296                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
3297                         value = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
3298                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3299                         goto make_tuple;
3300                 } else {
3301                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
3302                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3303
3304                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
3305                                         /* a / -1 */
3306                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, mode);
3307                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3308                                         goto make_tuple;
3309                                 }
3310                         }
3311                         /* Try architecture dependent optimization */
3312                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
3313                 }
3314         } else {
3315                 assert(mode_is_float(mode));
3316
3317                 /* Optimize x/c to x*(1/c) */
3318                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
3319                         ir_tarval *tv = value_of(b);
3320
3321                         if (tv != tarval_bad) {
3322                                 int rem = tarval_fp_ops_enabled();
3323
3324                                 /*
3325                                  * Floating point constant folding might be disabled here to
3326                                  * prevent rounding.
3327                                  * However, as we check for exact result, doing it is safe.
3328                                  * Switch it on.
3329                                  */
3330                                 tarval_enable_fp_ops(1);
3331                                 tv = tarval_div(get_mode_one(mode), tv);
3332                                 tarval_enable_fp_ops(rem);
3333
3334                                 /* Do the transformation if the result is either exact or we are
3335                                    not using strict rules. */
3336                                 if (tv != tarval_bad &&
3337                                         (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
3338                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3339                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
3340                                         ir_node  *c     = new_r_Const(irg, tv);
3341                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3342                                         value = new_rd_Mul(dbgi, block, a, c, mode);
3343
3344                                         goto make_tuple;
3345                                 }
3346                         }
3347                 }
3348         }
3349
3350         if (value != n) {
3351                 ir_node *mem, *blk;
3352                 ir_graph *irg;
3353
3354 make_tuple:
3355                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
3356                 mem = get_Div_mem(n);
3357                 blk = get_nodes_block(n);
3358                 irg = get_irn_irg(blk);
3359
3360                 /* skip a potential Pin */
3361                 mem = skip_Pin(mem);
3362                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max+1);
3363                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
3364                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(blk));
3365                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
3366                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
3367         }
3368         return n;
3369 }
3370
3371 /**
3372  * Transform a Mod node.
3373  */
3374 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n)
3375 {
3376         ir_mode   *mode = get_Mod_resmode(n);
3377         ir_node   *a    = get_Mod_left(n);
3378         ir_node   *b    = get_Mod_right(n);
3379         ir_graph  *irg;
3380         ir_node   *value;
3381         ir_tarval *tv;
3382
3383         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
3384                 /* check for Div(Phi, Const) */
3385                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_mod, mode, 0);
3386                 if (value) {
3387                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3388                         goto make_tuple;
3389                 }
3390         }
3391         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
3392                 /* check for Div(Const, Phi) */
3393                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_mod, mode, 1);
3394                 if (value) {
3395                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3396                         goto make_tuple;
3397                 }
3398         }
3399         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
3400                 /* check for Div(Phi, Phi) */
3401                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_mod, mode);
3402                 if (value) {
3403                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3404                         goto make_tuple;
3405                 }
3406         }
3407
3408         value = n;
3409         tv = value_of(n);
3410         irg = get_irn_irg(n);
3411         if (tv != tarval_bad) {
3412                 value = new_r_Const(irg, tv);
3413
3414                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3415                 goto make_tuple;
3416         } else {
3417                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
3418                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
3419                 const ir_node *dummy;
3420
3421                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
3422                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
3423                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3424                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3425                         goto make_tuple;
3426                 } else {
3427                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
3428                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3429
3430                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
3431                                         /* a % -1 = 0 */
3432                                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3433                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3434                                         goto make_tuple;
3435                                 }
3436                         }
3437                         /* Try architecture dependent optimization */
3438                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
3439                 }
3440         }
3441
3442         if (value != n) {
3443                 ir_node *mem, *blk;
3444                 ir_graph *irg;
3445
3446 make_tuple:
3447                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
3448                 mem = get_Mod_mem(n);
3449                 blk = get_nodes_block(n);
3450                 irg = get_irn_irg(blk);
3451
3452                 /* skip a potential Pin */
3453                 mem = skip_Pin(mem);
3454                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max+1);
3455                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
3456                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(blk));
3457                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
3458                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
3459         }
3460         return n;
3461 }
3462
3463 /**
3464  * Transform a Cond node.
3465  *
3466  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
3467  * condition.
3468  */
3469 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n)
3470 {
3471         ir_node   *a   = get_Cond_selector(n);
3472         ir_graph  *irg = get_irn_irg(n);
3473         ir_tarval *ta;
3474         ir_node   *jmp;
3475
3476         /* we need block info which is not available in floating irgs */
3477         if (get_irg_pinned(irg) == op_pin_state_floats)
3478                 return n;
3479
3480         ta = value_of(a);
3481         if (ta == tarval_bad && is_Cmp(a)) {
3482                 /* try again with a direct call to compute_cmp, as we don't care
3483                  * about the MODEB_LOWERED flag here */
3484                 ta = compute_cmp(a);
3485         }
3486
3487         if (ta != tarval_bad && get_irn_mode(a) == mode_b) {
3488                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
3489                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
3490                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3491                 jmp = new_r_Jmp(blk);
3492                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max+1);
3493                 if (ta == tarval_b_true) {
3494                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, new_r_Bad(irg, mode_X));
3495                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
3496                 } else {
3497                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
3498                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, new_r_Bad(irg, mode_X));
3499                 }
3500                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
3501                 add_End_keepalive(get_irg_end(irg), blk);
3502                 clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_CODE);
3503         }
3504         return n;
3505 }
3506
3507 static ir_node *transform_node_Switch(ir_node *n)
3508 {
3509         ir_node   *op  = get_Switch_selector(n);
3510         ir_tarval *val = value_of(op);
3511         if (val != tarval_bad) {
3512                 dbg_info              *dbgi      = get_irn_dbg_info(n);
3513                 ir_graph              *irg       = get_irn_irg(n);
3514                 unsigned               n_outs    = get_Switch_n_outs(n);
3515                 ir_node               *block     = get_nodes_block(n);
3516                 ir_node               *bad       = new_r_Bad(irg, mode_X);
3517                 ir_node              **in        = XMALLOCN(ir_node*, n_outs);
3518                 const ir_switch_table *table     = get_Switch_table(n);
3519                 size_t                 n_entries = ir_switch_table_get_n_entries(table);
3520                 long                   jmp_pn    = 0;
3521                 size_t                 i;
3522                 unsigned               o;
3523                 for (i = 0; i < n_entries; ++i) {
3524                         const ir_switch_table_entry *entry
3525                                 = ir_switch_table_get_entry_const(table, i);
3526                         ir_tarval *min = entry->min;
3527                         ir_tarval *max = entry->max;
3528                         if (entry->pn == 0)
3529                                 continue;
3530                         if ((min == max && min == val)
3531                             || (tarval_cmp(val, min) != ir_relation_less
3532                                 && tarval_cmp(val, max) != ir_relation_greater)) {
3533                             jmp_pn = entry->pn;
3534                             break;
3535                         }
3536                 }
3537                 for (o = 0; o < n_outs; ++o) {
3538                         if (o == (unsigned)jmp_pn) {
3539                                 in[o] = new_rd_Jmp(dbgi, block);
3540                         } else {
3541                                 in[o] = bad;
3542                         }
3543                 }
3544                 return new_r_Tuple(block, (int)n_outs, in);
3545         }
3546         return n;
3547 }
3548
3549 /**
3550  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
3551  *  (we can use:
3552  *    - and, or, xor          instead of &
3553  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
3554  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
3555  *
3556  * This normalisation is good for things like x-(x&y) esp. in 186.crafty.
3557  */
3558 static ir_node *transform_node_shift_bitop(ir_node *n)
3559 {
3560         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(n);
3561         ir_node   *right = get_binop_right(n);
3562         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
3563         ir_node   *left;
3564         ir_node   *bitop_left;
3565         ir_node   *bitop_right;
3566         ir_op     *op_left;
3567         ir_node   *block;
3568         dbg_info  *dbgi;
3569         ir_node   *new_shift;
3570         ir_node   *new_bitop;
3571         ir_node   *new_const;
3572         ir_tarval *tv1;
3573         ir_tarval *tv2;
3574         ir_tarval *tv_shift;
3575
3576         if (is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NORMALISATION2))
3577                 return n;
3578
3579         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
3580
3581         if (!is_Const(right))
3582                 return n;
3583
3584         left    = get_binop_left(n);
3585         op_left = get_irn_op(left);
3586         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
3587                 return n;
3588
3589         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
3590         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
3591                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
3592                 return n;
3593         }
3594
3595         bitop_right = get_binop_right(left);
3596         if (!is_Const(bitop_right))
3597                 return n;
3598
3599         bitop_left = get_binop_left(left);
3600
3601         block = get_nodes_block(n);
3602         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3603         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
3604         tv2   = get_Const_tarval(right);
3605
3606         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
3607
3608         if (is_Shl(n)) {
3609                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3610                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
3611         } else if (is_Shr(n)) {
3612                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3613                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
3614         } else if (is_Shrs(n)) {
3615                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3616                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
3617         } else {
3618                 assert(is_Rotl(n));
3619                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3620                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
3621         }
3622
3623         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
3624         irg       = get_irn_irg(n);
3625         new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
3626
3627         if (op_left == op_And) {
3628                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3629         } else if (op_left == op_Or) {
3630                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3631         } else {
3632                 assert(op_left == op_Eor);
3633                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3634         }
3635
3636         return new_bitop;
3637 }
3638
3639 /**
3640  * Transform an And.
3641  */
3642 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n)
3643 {
3644         ir_node *c, *oldn = n;
3645         ir_node *a = get_And_left(n);
3646         ir_node *b = get_And_right(n);
3647         ir_mode *mode;
3648
3649         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3650                 ir_node    *a_left     = get_Cmp_left(a);
3651                 ir_node    *a_right    = get_Cmp_right(a);
3652                 ir_node    *b_left     = get_Cmp_left(b);
3653                 ir_node    *b_right    = get_Cmp_right(b);
3654                 ir_relation a_relation = get_Cmp_relation(a);
3655                 ir_relation b_relation = get_Cmp_relation(b);
3656                 /* we can combine the relations of two compares with the same
3657                  * operands */
3658                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3659                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3660                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3661                         ir_relation new_relation = a_relation & b_relation;
3662                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3663                 }
3664                 /* Cmp(a==b) and Cmp(c==d) can be optimized to Cmp((a^b)|(c^d)==0) */
3665                 if (a_relation == b_relation && a_relation == ir_relation_equal
3666                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
3667                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
3668                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
3669                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3670                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3671                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3672                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3673                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3674                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3675                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
3676                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
3677                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3678                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
3679                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_equal);
3680                         }
3681                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
3682                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3683                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3684                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3685                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3686                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3687                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3688                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
3689                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
3690                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3691                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
3692                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_equal);
3693                         }
3694                 }
3695         }
3696
3697         mode = get_irn_mode(n);
3698         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_and, a, b, c, mode);
3699
3700         if (is_Or(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3701                 ir_node *or_left  = get_binop_left(a);
3702                 ir_node *or_right = get_binop_right(a);
3703                 if (complement_values(or_left, b)) {
3704                         /* (a|b) & ~a => b & ~a */
3705                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3706                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3707                         return new_rd_And(dbgi, block, or_right, b, mode);
3708                 } else if (complement_values(or_right, b)) {
3709                         /* (a|b) & ~b => a & ~b */
3710                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3711                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3712                         return new_rd_And(dbgi, block, or_left, b, mode);
3713                 } else if (is_Not(b)) {
3714                         ir_node *op = get_Not_op(b);
3715                         if (is_And(op)) {
3716                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
3717                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
3718
3719                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3720                                 if (or_left == ba && or_right == bb) {
3721                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3722                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3723
3724                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, ba, bb, mode);
3725                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3726                                         return n;
3727                                 }
3728                         }
3729                 }
3730         }
3731         if (is_Or(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
3732                 ir_node *or_left  = get_binop_left(b);
3733                 ir_node *or_right = get_binop_right(b);
3734                 if (complement_values(or_left, a)) {
3735                         /* (a|b) & ~a => b & ~a */
3736                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3737                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3738                         return new_rd_And(dbgi, block, or_right, a, mode);
3739                 } else if (complement_values(or_right, a)) {
3740                         /* (a|b) & ~b => a & ~b */
3741                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3742                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3743                         return new_rd_And(dbgi, block, or_left, a, mode);
3744                 } else if (is_Not(a)) {
3745                         ir_node *op = get_Not_op(a);
3746                         if (is_And(op)) {
3747                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
3748                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
3749
3750                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3751                                 if (or_left == aa && or_right == ab) {
3752                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3753                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3754
3755                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, aa, ab, mode);
3756                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3757                                         return n;
3758                                 }
3759                         }
3760                 }
3761         }
3762         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3763                 ir_node *al = get_binop_left(a);
3764                 ir_node *ar = get_binop_right(a);
3765
3766                 if (al == b) {
3767                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3768                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3769                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3770
3771                         ar = new_rd_Not(dbg, block, ar, mode);
3772                         n  = new_rd_And(dbg, block, ar, b, mode);
3773                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3774                         return n;
3775                 }
3776                 if (ar == b) {
3777                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3778                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3779                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3780
3781                         al = new_rd_Not(dbg, block, al, mode);
3782                         n  = new_rd_And(dbg, block, al, b, mode);
3783                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3784                         return n;
3785                 }
3786         }
3787         if (is_Eor(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
3788                 ir_node *bl = get_binop_left(b);
3789                 ir_node *br = get_binop_right(b);
3790
3791                 if (bl == a) {
3792                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3793                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3794                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3795
3796                         br = new_rd_Not(dbg, block, br, mode);
3797                         n  = new_rd_And(dbg, block, br, a, mode);
3798                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3799                         return n;
3800                 }
3801                 if (br == a) {
3802                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3803                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3804                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3805
3806                         bl = new_rd_Not(dbg, block, bl, mode);
3807                         n  = new_rd_And(dbg, block, bl, a, mode);
3808                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3809                         return n;
3810                 }
3811         }
3812         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3813                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3814                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3815                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3816
3817                 a = get_Not_op(a);
3818                 b = get_Not_op(b);
3819                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
3820                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
3821                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3822                 return n;
3823         }
3824
3825         if (is_Const(a)) {
3826                 vrp_attr  *b_vrp = vrp_get_info(b);
3827                 ir_tarval *a_val = get_Const_tarval(a);
3828                 if (b_vrp != NULL && tarval_or(a_val, b_vrp->bits_not_set) == a_val) {
3829                         return b;
3830                 }
3831         }
3832
3833         if (is_Const(b)) {
3834                 vrp_attr  *a_vrp = vrp_get_info(a);
3835                 ir_tarval *b_val = get_Const_tarval(b);
3836                 if (a_vrp != NULL && tarval_or(b_val, a_vrp->bits_not_set) == b_val) {
3837                         return a;
3838                 }
3839         }
3840
3841         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3842         if (is_And(n))
3843                 n = transform_node_bitop_shift(n);
3844
3845         return n;
3846 }
3847
3848 /**
3849  * Transform a Not.
3850  */
3851 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n)
3852 {
3853         ir_node *c, *oldn = n;
3854         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3855         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3856
3857         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3858
3859         /* check for a boolean Not */
3860         if (is_Cmp(a)) {
3861                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(a);
3862                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3863                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(a);
3864                 relation = get_negated_relation(relation);
3865                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, get_Cmp_left(a), get_Cmp_right(a), relation);
3866                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3867                 return n;
3868         }
3869
3870         /* normalize ~(a ^ b) => a ^ ~b */
3871         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3872                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3873                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3874                 ir_node  *eor_right = get_binop_right(a);
3875                 ir_node  *eor_left  = get_binop_left(a);
3876                 eor_right = new_rd_Not(dbg, block, eor_right, mode);
3877                 n = new_rd_Eor(dbg, block, eor_left, eor_right, mode);
3878                 return n;
3879         }
3880
3881         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3882                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3883                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3884                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3885                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3886                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3887                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, get_mode_minus_one(mode));
3888                         n = new_rd_Add(dbg, block, add_l, add_r, mode);
3889                 } else if (is_Add(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3890                         ir_node *add_r = get_binop_right(a);
3891                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3892                                 /* ~(x + -1) = -x */
3893                                 ir_node *op  = get_binop_left(a);
3894                                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3895                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, get_irn_mode(n));
3896                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3897                         }
3898                 }
3899         }
3900         return n;
3901 }
3902
3903 /**
3904  * Transform a Minus.
3905  * Optimize:
3906  *   -(~x) = x + 1
3907  *   -(a-b) = b - a
3908  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3909  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3910  *   -(a * const) -> a * -const
3911  */
3912 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n)
3913 {
3914         ir_node *c, *oldn = n;
3915         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3916         ir_mode *mode;
3917
3918         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3919
3920         mode = get_irn_mode(a);
3921         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3922                 /* the following rules are only to twos-complement */
3923                 if (is_Not(a)) {
3924                         /* -(~x) = x + 1 */
3925                         ir_node   *op  = get_Not_op(a);
3926                         ir_tarval *tv  = get_mode_one(mode);
3927                         ir_node   *blk = get_nodes_block(n);
3928                         ir_graph  *irg = get_irn_irg(blk);
3929                         ir_node   *c   = new_r_Const(irg, tv);
3930                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, op, c, mode);
3931                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3932                         return n;
3933                 }
3934                 if (is_Shr(a)) {
3935                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
3936
3937                         if (is_Const(c)) {
3938                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3939
3940                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3941                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
3942                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
3943
3944                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3945                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3946                                         return n;
3947                                 }
3948                         }
3949                 }
3950                 if (is_Shrs(a)) {
3951                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
3952
3953                         if (is_Const(c)) {
3954                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3955
3956                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3957                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
3958                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
3959
3960                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3961                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3962                                         return n;
3963                                 }
3964                         }
3965                 }
3966         }
3967         if (is_Sub(a)) {
3968                 /* - (a-b) = b - a */
3969                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
3970                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
3971                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3972
3973                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, ra, la, mode);
3974                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
3975                 return n;
3976         }
3977
3978         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
3979                 ir_node   *mul_l = get_Mul_left(a);
3980                 ir_node   *mul_r = get_Mul_right(a);
3981                 ir_tarval *tv    = value_of(mul_r);
3982                 if (tv != tarval_bad) {
3983                         tv = tarval_neg(tv);
3984                         if (tv != tarval_bad) {
3985                                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3986                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const(irg, tv);
3987                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
3988                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3989                                 n = new_rd_Mul(dbg, block, mul_l, cnst, mode);
3990                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
3991                                 return n;
3992                         }
3993                 }
3994         }
3995
3996         return n;
3997 }
3998
3999 /**
4000  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
4001  */
4002 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj)
4003 {
4004         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
4005                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
4006                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
4007
4008                         /* get the Load address */
4009                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
4010                         const ir_node *confirm;
4011
4012                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
4013                                 if (confirm == NULL) {
4014                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
4015                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
4016                                 }
4017                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
4018                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4019                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4020                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4021                                 } else {
4022                                         ir_node *blk = get_nodes_block(load);
4023                                         return new_r_Jmp(blk);
4024                                 }
4025                         }
4026                 }
4027         }
4028         return proj;
4029 }
4030
4031 /**
4032  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
4033  */
4034 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj)
4035 {
4036         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
4037                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
4038                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
4039
4040                         /* get the load/store address */
4041                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
4042                         const ir_node *confirm;
4043
4044                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
4045                                 if (confirm == NULL) {
4046                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
4047                                         set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
4048                                 }
4049                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
4050                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4051                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4052                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4053                                 } else {
4054                                         ir_node *blk = get_nodes_block(store);
4055                                         return new_r_Jmp(blk);
4056                                 }
4057                         }
4058                 }
4059         }
4060         return proj;
4061 }
4062
4063 /**
4064  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
4065  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
4066  */
4067 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj)
4068 {
4069         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
4070         ir_node *b   = get_Div_right(div);
4071         ir_node *res, *new_mem;
4072         const ir_node *confirm;
4073         long proj_nr;
4074
4075         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
4076                 /* div(x, y) && y != 0 */
4077                 if (confirm == NULL) {
4078                         /* we are sure we have a Const != 0 */
4079                         new_mem = get_Div_mem(div);
4080                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
4081                         set_Div_mem(div, new_mem);
4082                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
4083                 }
4084
4085                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
4086                 switch (proj_nr) {
4087                 case pn_Div_X_regular:
4088                         return new_r_Jmp(get_nodes_block(div));
4089
4090                 case pn_Div_X_except: {
4091                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4092                         /* we found an exception handler, remove it */
4093                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4094                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4095                 }
4096
4097                 case pn_Div_M: {
4098                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4099                         res = get_Div_mem(div);
4100                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
4101
4102                         if (confirm) {
4103                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
4104                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
4105                         }
4106                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
4107                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
4108                         set_Div_mem(div, new_mem);
4109                         return res;
4110                 }
4111                 }
4112         }
4113         return proj;
4114 }
4115
4116 /**
4117  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
4118  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
4119  */
4120 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj)
4121 {
4122         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
4123         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
4124         ir_node *res, *new_mem;
4125         const ir_node *confirm;
4126         long proj_nr;
4127
4128         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
4129                 /* mod(x, y) && y != 0 */
4130                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
4131
4132                 if (confirm == NULL) {
4133                         /* we are sure we have a Const != 0 */
4134                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
4135                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
4136                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
4137                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
4138                 }
4139
4140                 switch (proj_nr) {
4141
4142                 case pn_Mod_X_regular:
4143                         return new_r_Jmp(get_irn_n(mod, -1));
4144
4145                 case pn_Mod_X_except: {
4146                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4147                         /* we found an exception handler, remove it */
4148                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4149                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4150                 }
4151
4152                 case pn_Mod_M: {
4153                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4154                         res = get_Mod_mem(mod);
4155                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
4156
4157                         if (confirm) {
4158                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
4159                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
4160                         }
4161                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
4162                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
4163                         return res;
4164                 }
4165                 case pn_Mod_res:
4166                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
4167                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
4168                                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(proj);
4169                                 ir_mode  *mode = get_irn_mode(proj);
4170                                 ir_node  *res  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
4171
4172                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
4173                                 return res;
4174                         }
4175                 }
4176         }
4177         return proj;
4178 }
4179
4180 /**
4181  * return true if the operation returns a value with exactly 1 bit set
4182  */
4183 static bool is_single_bit(const ir_node *node)
4184 {
4185         /* a first implementation, could be extended with vrp and others... */
4186         if (is_Shl(node)) {
4187                 ir_node *shl_l  = get_Shl_left(node);
4188                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(node);
4189                 int      modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
4190                 /* this works if we shift a 1 and we have modulo shift */
4191                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)
4192                                 && 0 < modulo && modulo <= (int)get_mode_size_bits(mode)) {
4193                         return true;
4194                 }
4195         } else if (is_Const(node)) {
4196                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
4197                 return tarval_is_single_bit(tv);
4198         }
4199         return false;
4200 }
4201
4202 /**
4203  * checks if node just flips a bit in another node and returns that other node
4204  * if so. @p tv should be a value having just 1 bit set
4205  */
4206 static ir_node *flips_bit(const ir_node *node, ir_tarval *tv)
4207 {
4208         if (is_Not(node))
4209                 return get_Not_op(node);
4210         if (is_Eor(node)) {
4211                 ir_node *right = get_Eor_right(node);
4212                 if (is_Const(right)) {
4213                         ir_tarval *right_tv = get_Const_tarval(right);
4214                         ir_mode   *mode     = get_irn_mode(node);
4215                         if (tarval_and(right_tv, tv) != get_mode_null(mode))
4216                                 return get_Eor_left(node);
4217                 }
4218         }
4219         return NULL;
4220 }
4221
4222 /**
4223  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
4224  */
4225 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n)
4226 {
4227         ir_node    *left     = get_Cmp_left(n);
4228         ir_node    *right    = get_Cmp_right(n);
4229         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
4230         ir_tarval  *tv       = NULL;
4231         bool        changed  = false;
4232         bool        changedc = false;
4233         ir_relation relation = get_Cmp_relation(n);
4234         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
4235
4236         /* mask out impossible relations */
4237         ir_relation new_relation = relation & possible;
4238         if (new_relation != relation) {
4239                 relation = new_relation;
4240                 changed  = true;
4241         }
4242
4243         /* Remove unnecessary conversions */
4244         if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
4245                 ir_node *op_left    = get_Conv_op(left);
4246                 ir_node *op_right   = get_Conv_op(right);
4247                 ir_mode *mode_left  = get_irn_mode(op_left);
4248                 ir_mode *mode_right = get_irn_mode(op_right);
4249
4250                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
4251                                 && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
4252                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
4253
4254                         if (mode_left == mode_right) {
4255                                 left    = op_left;
4256                                 right   = op_right;
4257                                 changed = true;
4258                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
4259                         } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
4260                                 left    = new_r_Conv(block, op_left, mode_right);
4261                                 right   = op_right;
4262                                 changed = true;
4263                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4264                         } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
4265                                 left    = op_left;
4266                                 right   = new_r_Conv(block, op_right, mode_left);
4267                                 changed = true;
4268                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4269                         }
4270                         mode = get_irn_mode(left);
4271                 }
4272         }
4273         if (is_Conv(left) && is_Const(right)) {
4274                 ir_node   *op_left   = get_Conv_op(left);
4275                 ir_mode   *mode_left = get_irn_mode(op_left);
4276                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && mode_left != mode_b) {
4277                         ir_tarval *tv        = get_Const_tarval(right);
4278                         tarval_int_overflow_mode_t last_mode
4279                                 = tarval_get_integer_overflow_mode();
4280                         ir_tarval *new_tv;
4281                         tarval_set_integer_overflow_mode(TV_OVERFLOW_BAD);
4282                         new_tv = tarval_convert_to(tv, mode_left);
4283                         tarval_set_integer_overflow_mode(last_mode);
4284                         if (new_tv != tarval_bad) {
4285                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4286                                 left    = op_left;
4287                                 right   = new_r_Const(irg, new_tv);
4288                                 mode    = get_irn_mode(left);
4289                                 changed = true;
4290                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4291                         }
4292                 }
4293         }
4294
4295         /*
4296          * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
4297          * This works only for modes where unary Minus cannot Overflow.
4298          * Note that two-complement integers can Overflow so it will NOT work.
4299          */
4300         if (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) &&
4301                         is_Minus(left) && is_Minus(right)) {
4302                 left     = get_Minus_op(left);
4303                 right    = get_Minus_op(right);
4304                 relation = get_inversed_relation(relation);
4305                 changed  = true;
4306                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4307         }
4308
4309         /* remove operation on both sides if possible */
4310         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4311                 /*
4312                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
4313                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
4314                  */
4315                 if (mode_is_int(mode)) {
4316                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
4317
4318                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
4319                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
4320
4321                                 /* same operation on both sides, try to remove */
4322                                 switch (lop) {
4323                                 case iro_Not:
4324                                 case iro_Minus:
4325                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
4326                                         left  = get_unop_op(left);
4327                                         right = get_unop_op(right);
4328                                         changed = true;
4329                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4330                                         break;
4331                                 case iro_Add:
4332                                         ll = get_Add_left(left);
4333                                         lr = get_Add_right(left);
4334                                         rl = get_Add_left(right);
4335                                         rr = get_Add_right(right);
4336
4337                                         if (ll == rl) {
4338                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
4339                                                 left  = lr;
4340                                                 right = rr;
4341                                                 changed = true;
4342                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4343                                         } else if (ll == rr) {
4344                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
4345                                                 left  = lr;
4346                                                 right = rl;
4347                                                 changed = true;
4348                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4349                                         } else if (lr == rl) {
4350                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
4351                                                 left  = ll;
4352                                                 right = rr;
4353                                                 changed = true;
4354                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4355                                         } else if (lr == rr) {
4356                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
4357                                                 left  = ll;
4358                                                 right = rl;
4359                                                 changed = true;
4360                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4361                                         }
4362                                         break;
4363                                 case iro_Sub:
4364                                         ll = get_Sub_left(left);
4365                                         lr = get_Sub_right(left);
4366                                         rl = get_Sub_left(right);
4367                                         rr = get_Sub_right(right);
4368
4369                                         if (ll == rl) {
4370                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
4371                                                 left  = lr;
4372                                                 right = rr;
4373                                                 changed = true;
4374                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4375                                         } else if (lr == rr) {
4376                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
4377                                                 left  = ll;
4378                                                 right = rl;
4379                                                 changed = true;
4380                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4381                                         }
4382                                         break;
4383                                 case iro_Rotl:
4384                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
4385                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
4386                                                 left  = get_Rotl_left(left);
4387                                                 right = get_Rotl_left(right);
4388                                                 changed = true;
4389                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4390                                         }
4391                                         break;
4392                                 default:
4393                                         break;
4394                                 }
4395                         }
4396
4397                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
4398                         if (is_Add(left) || is_Sub(left) || is_Or_Eor_Add(left)) {
4399                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4400                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4401
4402                                 if (lr == right && (is_Add(left) || is_Or_Eor_Add(left))) {
4403                                         ir_node *tmp = ll;
4404                                         ll = lr;
4405                                         lr = tmp;
4406                                 }
4407                                 if (ll == right) {
4408                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4409                                         left     = lr;
4410                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4411                                         changed = true;
4412                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4413                                 }
4414                         }
4415                         if (is_Add(right) || is_Sub(right) || is_Or_Eor_Add(right)) {
4416                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
4417                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
4418
4419                                 if (rr == left && (is_Add(right) || is_Or_Eor_Add(right))) {
4420                                         ir_node *tmp = rl;
4421                                         rl = rr;
4422                                         rr = tmp;
4423                                 }
4424                                 if (rl == left) {
4425                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4426                                         left     = rr;
4427                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4428                                         changed = true;
4429                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4430                                 }
4431                         }
4432
4433                         if (is_And(left) && is_Const(right)) {
4434                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4435                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4436                                 if (is_Shr(ll) && is_Const(lr)) {
4437                                         /* Cmp((x >>u c1) & c2, c3) = Cmp(x & (c2 << c1), c3 << c1) */
4438                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
4439                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
4440
4441                                         ir_node *llr = get_Shr_right(ll);
4442                                         if (is_Const(llr)) {
4443                                                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(left);
4444                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(left);
4445
4446                                                 ir_tarval *c1    = get_Const_tarval(llr);
4447                                                 ir_tarval *c2    = get_Const_tarval(lr);
4448                                                 ir_tarval *c3    = get_Const_tarval(right);
4449                                                 ir_tarval *mask  = tarval_shl(c2, c1);
4450                                                 ir_tarval *value = tarval_shl(c3, c1);
4451
4452                                                 left  = new_rd_And(dbg, block, get_Shr_left(ll), new_r_Const(irg, mask), mode);
4453                                                 right = new_r_Const(irg, value);
4454                                                 changed = true;
4455                                         }
4456                                 }
4457                         }
4458                         /* Cmp(Eor(x, y), 0) <=> Cmp(x, y) at least for the ==0,!=0
4459                          * cases */
4460                         if (is_Const(right) && is_Const_null(right) &&
4461                             (is_Eor(left) || is_Or_Eor_Add(left))) {
4462                                 right = get_Eor_right(left);
4463                                 left  = get_Eor_left(left);
4464                                 changed = true;
4465                         }
4466                 }
4467         }
4468
4469         if (mode_is_int(mode) && is_And(left)) {
4470                 /* a complicated Cmp(And(1bit, val), 1bit) "bit-testing" can be replaced
4471                  * by the simpler Cmp(And(1bit, val), 0) negated pnc */
4472                 if (relation == ir_relation_equal
4473                 || (mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_less_greater)
4474                 || (!mode_is_signed(mode) && (relation & ir_relation_less_equal) == ir_relation_less)) {
4475                         ir_node *and0 = get_And_left(left);
4476                         ir_node *and1 = get_And_right(left);
4477                         if (and1 == right) {
4478                                 ir_node *tmp = and0;
4479                                 and0 = and1;
4480                                 and1 = tmp;
4481                         }
4482                         if (and0 == right && is_single_bit(and0)) {
4483                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4484                                 relation =
4485                                         relation == ir_relation_equal ? ir_relation_less_greater
4486                                                                       : ir_relation_equal;
4487                                 right = create_zero_const(irg, mode);
4488                                 changed |= 1;
4489                                 goto is_bittest;
4490                         }
4491                 }
4492
4493                 if (is_Const(right) && is_Const_null(right) &&
4494                     (relation == ir_relation_equal
4495                     || (relation == ir_relation_less_greater)
4496                     || (!mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_greater))) {
4497 is_bittest: {
4498                         /* instead of flipping the bit before the bit-test operation negate
4499                          * pnc */
4500                         ir_node *and0 = get_And_left(left);
4501                         ir_node *and1 = get_And_right(left);
4502                         if (is_Const(and1)) {
4503                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(and1);
4504                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4505                                         ir_node *flipped = flips_bit(and0, tv);
4506                                         if (flipped != NULL) {
4507                                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(left);
4508                                                 ir_node  *block = get_nodes_block(left);
4509                                                 relation = get_negated_relation(relation);
4510                                                 left = new_rd_And(dbgi, block, flipped, and1, mode);
4511                                                 changed |= 1;
4512                                         }
4513                                 }
4514                         }
4515                         }
4516                 }
4517         }
4518
4519         /* replace mode_b compares with ands/ors */
4520         if (mode == mode_b) {
4521                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4522                 ir_node  *bres;
4523
4524                 switch (relation) {
4525                         case ir_relation_less_equal:
4526                                 bres = new_r_Or(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4527                                 break;
4528                         case ir_relation_less:
4529                                 bres = new_r_And(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4530                                 break;
4531                         case ir_relation_greater_equal:
4532                                 bres = new_r_Or(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4533                                 break;
4534                         case ir_relation_greater:
4535                                 bres = new_r_And(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4536                                 break;
4537                         case ir_relation_less_greater:
4538                                 bres = new_r_Eor(block, left, right, mode_b);
4539                                 break;
4540                         case ir_relation_equal:
4541                                 bres = new_r_Not(block, new_r_Eor(block, left, right, mode_b), mode_b);
4542                                 break;
4543                         default:
4544 #ifdef DEBUG_libfirm
4545                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning, unexpected mode_b Cmp %+F\n", n);
4546 #endif
4547                                 bres = NULL;
4548                 }
4549                 if (bres != NULL) {
4550                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
4551                         return bres;
4552                 }
4553         }
4554
4555         /*
4556          * First step: normalize the compare op
4557          * by placing the constant on the right side
4558          * or moving the lower address node to the left.
4559          */
4560         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
4561                 ir_node *t = left;
4562                 left  = right;
4563                 right = t;
4564
4565                 relation = get_inversed_relation(relation);
4566                 changed  = true;
4567         }
4568
4569         /*
4570          * Second step: Try to reduce the magnitude
4571          * of a constant. This may help to generate better code
4572          * later and may help to normalize more compares.
4573          * Of course this is only possible for integer values.
4574          */
4575         tv = value_of(right);
4576         if (tv != tarval_bad) {
4577                 ir_mode *mode = get_irn_mode(right);
4578
4579                 /* TODO extend to arbitrary constants */
4580                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
4581                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
4582                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
4583
4584                         /*
4585                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
4586                          * Don't do this for float values as it's unclear whether it is a
4587                          * win. (on the other side it makes detection/creation of fabs hard)
4588                          */
4589                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
4590                             ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) ||
4591                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode)) &&
4592                                 !mode_is_float(mode)) {
4593                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
4594                                 left = op;
4595                                 mode = op_mode;
4596                                 changedc = true;
4597                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4598                         }
4599                 }
4600
4601                 if (tv != tarval_bad) {
4602                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
4603                          * on Unary Minus or on == and !=:
4604                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
4605                          *
4606                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
4607                          * be optimized, see this:
4608                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
4609                          */
4610                         if (is_Minus(left) &&
4611                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
4612                                 (mode_is_int(mode) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)))) {
4613                                 tv = tarval_neg(tv);
4614
4615                                 if (tv != tarval_bad) {
4616                                         left = get_Minus_op(left);
4617                                         relation = get_inversed_relation(relation);
4618                                         changedc = true;
4619                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4620                                 }
4621                         } else if (is_Not(left) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)) {
4622                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
4623                                 tv = tarval_not(tv);
4624
4625                                 if (tv != tarval_bad) {
4626                                         left = get_Not_op(left);
4627                                         changedc = true;
4628                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4629                                 }
4630                         }
4631
4632                         /* for integer modes, we have more */
4633                         if (mode_is_int(mode) && !is_Const(left)) {
4634                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
4635                                 if ((relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_greater_equal) &&
4636                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_greater) {
4637                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4638
4639                                         if (tv != tarval_bad) {
4640                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4641                                                 changedc = true;
4642                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4643                                         }
4644                                 }
4645                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
4646                                 else if ((relation == ir_relation_greater || relation == ir_relation_less_equal) &&
4647                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_less) {
4648                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
4649
4650                                         if (tv != tarval_bad) {
4651                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4652                                                 changedc = true;
4653                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4654                                         }
4655                                 }
4656
4657                                 /* the following reassociations work only for == and != */
4658                                 if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4659                                         if (tv != tarval_bad) {
4660                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
4661                                                 if (is_Sub(left)) {
4662                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
4663                                                         ir_tarval *tv2 = value_of(c1);
4664
4665                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4666                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
4667
4668                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4669                                                                         left    = get_Sub_left(left);
4670                                                                         tv      = tv2;
4671                                                                         changedc = true;
4672                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4673                                                                 }
4674                                                         }
4675                                                 }
4676                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4677                                                 else if (is_Add(left) || is_Or_Eor_Add(left)) {
4678                                                         ir_node *a_l = get_binop_left(left);
4679                                                         ir_node *a_r = get_binop_right(left);
4680                                                         ir_node *a;
4681                                                         ir_tarval *tv2;
4682
4683                                                         if (is_Const(a_l)) {
4684                                                                 a = a_r;
4685                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4686                                                         } else {
4687                                                                 a = a_l;
4688                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4689                                                         }
4690
4691                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4692                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4693
4694                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4695                                                                         left    = a;
4696                                                                         tv      = tv2;
4697                                                                         changedc = true;
4698                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4699                                                                 }
4700                                                         }
4701                                                 }
4702                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4703                                                 else if (is_Minus(left)) {
4704                                                         ir_tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4705
4706                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4707                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4708                                                                 tv      = tv2;
4709                                                                 changedc = true;
4710                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4711                                                         }
4712                                                 }
4713                                         }
4714                                 }
4715                         }
4716
4717                         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4718                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4719                                         ir_node *c1;
4720
4721                                 case iro_And:
4722                                         c1 = get_And_right(left);
4723                                         if (is_Const(c1)) {
4724                                                 /*
4725                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4726                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4727                                                  */
4728                                                 ir_tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4729                                                 if (mask != tv) {
4730                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4731                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4732                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4733                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4734                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4735                                                         return c1;
4736                                                 }
4737
4738                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4739                                                         /*
4740                                                          * optimization for AND:
4741                                                          * Optimize:
4742                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4743                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4744                                                          *
4745                                                          * if C is a single Bit constant.
4746                                                          */
4747
4748                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4749                                                            because our const might be changed */
4750                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4751                                                                 /* fine: do the transformation */
4752                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4753                                                                 relation ^= ir_relation_less_equal_greater;
4754                                                                 changedc = true;
4755                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4756                                                         }
4757                                                 }
4758                                         }
4759                                         break;
4760                                 case iro_Or:
4761                                         c1 = get_Or_right(left);
4762                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4763                                                 /*
4764                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4765                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4766                                                  */
4767                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4768                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4769                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4770                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4771                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4772                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4773                                                         return c1;
4774                                                 }
4775                                         }
4776                                         break;
4777                                 case iro_Shl:
4778                                         /*
4779                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4780                                          *                             FALSE                       else
4781                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4782                                          *                             TRUE                        else
4783                                          */
4784                                         c1 = get_Shl_right(left);
4785                                         if (is_Const(c1)) {
4786                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4787                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4788                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4789                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4790                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4791                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4792                                                 ir_node   *sl, *blk;
4793
4794                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4795                                                         /* condition not met */
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                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4802                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4803                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4804                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4805                                                 changedc = true;
4806                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4807                                         }
4808                                         break;
4809                                 case iro_Shr:
4810                                         /*
4811                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4812                                          *                             FALSE                       else
4813                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4814                                          *                             TRUE                        else
4815                                          */
4816                                         c1 = get_Shr_right(left);
4817                                         if (is_Const(c1)) {
4818                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4819                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4820                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4821                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4822                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4823                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4824                                                 ir_node   *sl, *blk;
4825
4826                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4827                                                         /* condition not met */
4828                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4829                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4830                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4831                                                         return c1;
4832                                                 }
4833                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4834                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4835                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4836                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4837                                                 changedc = true;
4838                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4839                                         }
4840                                         break;
4841                                 case iro_Shrs:
4842                                         /*
4843                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4844                                          *                             FALSE                       else
4845                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4846                                          *                             TRUE                        else
4847                                          */
4848                                         c1 = get_Shrs_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_shl(minus1, tv1);
4855                                                 ir_tarval *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4856                                                 ir_node *sl, *blk;
4857
4858                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4859                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4860
4861                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4862                                                         /* condition not met */
4863                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4864                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4865                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4866                                                         return c1;
4867                                                 }
4868                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4869                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4870                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4871                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4872                                                 changedc = true;
4873                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4874                                         }
4875                                         break;
4876                                 }
4877                         }
4878                 }
4879         }
4880
4881         if (changedc) {     /* need a new Const */
4882                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4883                 right = new_r_Const(irg, tv);
4884                 changed = true;
4885         }
4886
4887         if ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4888                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4889
4890                 if (is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) {
4891                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4892
4893                         if (is_Const(c)) {
4894                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4895
4896                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4897                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4898                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4899                                         ir_node *blk  = get_irn_n(op, -1);
4900                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(op);
4901                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4902
4903                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4904                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), blk, v, new_r_Const(irg, tv), mode);
4905                                         changed = true;
4906                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4907                                 }
4908                         }
4909                 }
4910         }
4911
4912         if (changed) {
4913                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4914                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4915
4916                 /* create a new compare */
4917                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, left, right, relation);
4918         }
4919
4920         return n;
4921 }
4922
4923 /**
4924  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4925  */
4926 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
4927 {
4928         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4929         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4930         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4931
4932         if (a == b) {
4933                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4934                 case pn_CopyB_X_regular:
4935                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
4936                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4937                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(copyb));
4938                         break;
4939                 case pn_CopyB_X_except: {
4940                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4941                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4942                         proj = new_r_Bad(irg, mode_X);
4943                         break;
4944                 }
4945                 default:
4946                         break;
4947                 }
4948         }
4949         return proj;
4950 }
4951
4952 /**
4953  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
4954  */
4955 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
4956 {
4957         ir_node *oldn  = proj;
4958         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
4959         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
4960         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
4961         int ret_tuple  = 0;
4962
4963         if (idx == get_Bound_lower(bound))
4964                 ret_tuple = 1;
4965         else if (is_Bound(pred)) {
4966                 /*
4967                 * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
4968                 * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
4969                 */
4970                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
4971                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
4972                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
4973                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
4974                         /*
4975                          * One could expect that we simply return the previous
4976                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
4977                          * add an exception Proj to a new location then.
4978                          * So, we must turn in into a tuple.
4979                          */
4980                         ret_tuple = 1;
4981                 }
4982         }
4983         if (ret_tuple) {
4984                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
4985                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4986                 case pn_Bound_M:
4987                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4988                         proj = get_Bound_mem(bound);
4989                         break;
4990                 case pn_Bound_X_except:
4991                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4992                         proj = new_r_Bad(get_irn_irg(proj), mode_X);
4993                         break;
4994                 case pn_Bound_res:
4995                         proj = idx;
4996                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
4997                         break;
4998                 case pn_Bound_X_regular:
4999                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
5000                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(bound));
5001                         break;
5002                 default:
5003                         break;
5004                 }
5005         }
5006         return proj;
5007 }
5008
5009 /**
5010  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
5011  * because of creating new nodes.
5012  */
5013 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj)
5014 {
5015         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
5016
5017         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
5018                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
5019         return proj;
5020 }
5021
5022 /**
5023  * Test whether a block is unreachable
5024  * Note: That this only returns true when
5025  * IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE is set.
5026  * This is important, as you easily end up producing invalid constructs in the
5027  * unreachable code when optimizing away edges into the unreachable code.
5028  * So only set this flag when you iterate localopts to the fixpoint.
5029  * When you reach the fixpoint then all unreachable code is dead
5030  * (= can't be reached by firm edges) and you won't see the invalid constructs
5031  * anymore.
5032  */
5033 static bool is_block_unreachable(const ir_node *block)
5034 {
5035         const ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
5036         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE))
5037                 return false;
5038         return get_Block_dom_depth(block) < 0;
5039 }
5040
5041 static ir_node *transform_node_Block(ir_node *block)
5042 {
5043         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
5044         int       arity = get_irn_arity(block);
5045         ir_node  *bad   = NULL;
5046         int       i;
5047
5048         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE))
5049                 return block;
5050
5051         for (i = 0; i < arity; ++i) {
5052                 ir_node *const pred = get_Block_cfgpred(block, i);
5053                 if (is_Bad(pred) || !is_block_unreachable(get_nodes_block(pred)))
5054                         continue;
5055                 if (bad == NULL)
5056                         bad = new_r_Bad(irg, mode_X);
5057                 set_irn_n(block, i, bad);
5058         }
5059
5060         return block;
5061 }
5062
5063 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi)
5064 {
5065         int       n     = get_irn_arity(phi);
5066         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(phi);
5067         ir_node  *block = get_nodes_block(phi);
5068         ir_graph *irg   = get_irn_irg(phi);
5069         ir_node  *bad   = NULL;
5070         int       i;
5071
5072         /* Set phi-operands for bad-block inputs to bad */
5073         for (i = 0; i < n; ++i) {
5074                 if (!is_Bad(get_Phi_pred(phi, i))) {
5075                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
5076                         if (is_Bad(pred) || is_block_unreachable(get_nodes_block(pred))) {
5077                                 if (bad == NULL)
5078                                         bad = new_r_Bad(irg, mode);
5079                                 set_irn_n(phi, i, bad);
5080                         }
5081                 }
5082         }
5083
5084         /* Move Pin nodes down through Phi nodes. */
5085         if (mode == mode_M) {
5086                 n = get_irn_arity(phi);
5087
5088                 /* Beware of Phi0 */
5089                 if (n > 0) {
5090                         ir_node **in;
5091                         ir_node  *new_phi;
5092                         bool      has_pin = false;
5093
5094                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
5095
5096                         for (i = 0; i < n; ++i) {
5097                                 ir_node *pred = get_irn_n(phi, i);
5098
5099                                 if (is_Pin(pred)) {
5100                                         in[i]   = get_Pin_op(pred);
5101                                         has_pin = true;
5102                                 } else if (is_Bad(pred)) {
5103                                         in[i] = pred;
5104                                 } else {
5105                                         return phi;
5106                                 }
5107                         }
5108
5109                         if (!has_pin)
5110                                 return phi;
5111
5112                         /* Move the Pin nodes "behind" the Phi. */
5113                         block   = get_irn_n(phi, -1);
5114                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, mode_M);
5115                         return new_r_Pin(block, new_phi);
5116                 }
5117         }
5118         /* Move Confirms down through Phi nodes. */
5119         else if (mode_is_reference(mode)) {
5120                 n = get_irn_arity(phi);
5121
5122                 /* Beware of Phi0 */
5123                 if (n > 0) {
5124                         ir_node    *pred = get_irn_n(phi, 0);
5125                         ir_node    *bound, *new_phi, *block, **in;
5126                         ir_relation relation;
5127                         bool        has_confirm = false;
5128
5129                         if (! is_Confirm(pred))
5130                                 return phi;
5131
5132                         bound    = get_Confirm_bound(pred);
5133                         relation = get_Confirm_relation(pred);
5134
5135                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
5136                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
5137
5138                         for (i = 1; i < n; ++i) {
5139                                 pred = get_irn_n(phi, i);
5140
5141                                 if (is_Confirm(pred) &&
5142                                                 get_Confirm_bound(pred) == bound &&
5143                                                 get_Confirm_relation(pred) == relation) {
5144                                         in[i]       = get_Confirm_value(pred);
5145                                         has_confirm = true;
5146                                 } else if (is_Bad(pred)) {
5147                                         in[i] = pred;
5148                                 } else {
5149                                         return phi;
5150                                 }
5151                         }
5152
5153                         if (!has_confirm)
5154                                 return phi;
5155
5156                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
5157                         block = get_irn_n(phi, -1);
5158                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, get_irn_mode(phi));
5159                         return new_r_Confirm(block, new_phi, bound, relation);
5160                 }
5161         }
5162         return phi;
5163 }
5164
5165 /* forward */
5166 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
5167
5168 /**
5169  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
5170  *
5171  * Should be moved to reassociation?
5172  */
5173 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n)
5174 {
5175         ir_node *left, *right;
5176         ir_mode *mode;
5177         ir_mode *count_mode;
5178         ir_tarval *tv1, *tv2, *res;
5179         ir_node *in[2], *irn, *block;
5180         ir_graph *irg;
5181         int       modulo_shf;
5182
5183         left = get_binop_left(n);
5184
5185         /* different operations */
5186         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
5187                 return n;
5188
5189         right = get_binop_right(n);
5190         tv1   = value_of(right);
5191         if (tv1 == tarval_bad)
5192                 return n;
5193
5194         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
5195         if (tv2 == tarval_bad)
5196                 return n;
5197
5198         count_mode = get_tarval_mode(tv1);
5199         if (get_tarval_mode(tv2) != count_mode) {
5200                 /* TODO: search bigger mode or something and convert... */
5201                 return n;
5202         }
5203
5204         mode       = get_irn_mode(n);
5205         modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
5206
5207         if (modulo_shf > 0) {
5208                 ir_tarval *modulo_mask = new_tarval_from_long(modulo_shf-1, count_mode);
5209
5210                 /* I'm not so sure what happens in one complement... */
5211                 assert(get_mode_arithmetic(count_mode) == irma_twos_complement);
5212                 /* modulo shifts should always be a power of 2 (otherwise modulo_mask
5213                  * above will be invalid) */
5214                 assert(modulo_shf<=0 || is_po2(modulo_shf));
5215
5216                 tv1 = tarval_and(tv1, modulo_mask);
5217                 tv2 = tarval_and(tv2, modulo_mask);
5218         }
5219         res = tarval_add(tv1, tv2);
5220         irg = get_irn_irg(n);
5221
5222         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
5223         if (is_Rotl(n)) {
5224                 int        bits   = get_mode_size_bits(mode);
5225                 ir_tarval *modulo = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5226                 res = tarval_mod(res, modulo);
5227         } else {
5228                 long       bits      = get_mode_size_bits(mode);
5229                 ir_tarval *mode_size = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5230
5231                 /* shifting too much */
5232                 if (!(tarval_cmp(res, mode_size) & ir_relation_less)) {
5233                         if (is_Shrs(n)) {
5234                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5235                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5236                                 ir_mode  *smode = get_irn_mode(right);
5237                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, smode, get_mode_size_bits(mode) - 1);
5238                                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, get_binop_left(left), cnst, mode);
5239                         }
5240
5241                         return new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
5242                 }
5243         }
5244
5245         /* ok, we can replace it */
5246         assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
5247         block = get_nodes_block(n);
5248
5249         in[0] = get_binop_left(left);
5250         in[1] = new_r_Const(irg, res);
5251
5252         irn = new_ir_node(NULL, get_Block_irg(block), block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
5253
5254         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
5255
5256         return transform_node(irn);
5257 }
5258
5259 /**
5260  * normalisation:
5261  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
5262  *    also:
5263  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
5264  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
5265  */
5266 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n)
5267 {
5268         ir_node   *left;
5269         ir_node   *right = get_binop_right(n);
5270         ir_node   *x;
5271         ir_node   *block;
5272         ir_mode   *mode;
5273         dbg_info  *dbgi;
5274         ir_node   *new_const;
5275         ir_node   *new_shift;
5276         ir_node   *new_and;
5277         ir_tarval *tv_shl;
5278         ir_tarval *tv_shr;
5279         ir_tarval *tv_shift;
5280         ir_tarval *tv_mask;
5281         ir_graph  *irg;
5282         ir_relation relation;
5283         int        need_shrs = 0;
5284
5285         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
5286
5287         if (!is_Const(right))
5288                 return n;
5289
5290         left = get_binop_left(n);
5291         mode = get_irn_mode(n);
5292         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
5293                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
5294
5295                 if (!is_Const(shr_right))
5296                         return n;
5297
5298                 x      = get_binop_left(left);
5299                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
5300                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
5301
5302                 if (is_Shrs(left)) {
5303                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
5304                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & ir_relation_greater_equal))
5305                                 return n;
5306
5307                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5308                         need_shrs = 1;
5309                 } else {
5310                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5311                 }
5312                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
5313         } else if (is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
5314                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
5315
5316                 if (!is_Const(shl_right))
5317                         return n;
5318
5319                 x      = get_Shl_left(left);
5320                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
5321                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
5322
5323                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
5324                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
5325         } else {
5326                 return n;
5327         }
5328
5329         if (get_tarval_mode(tv_shl) != get_tarval_mode(tv_shr)) {
5330                 tv_shl = tarval_convert_to(tv_shl, get_tarval_mode(tv_shr));
5331         }
5332
5333         assert(tv_mask != tarval_bad);
5334         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
5335
5336         block = get_nodes_block(n);
5337         irg   = get_irn_irg(block);
5338         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5339
5340         relation = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
5341         if (relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_equal) {
5342                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
5343                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5344                 if (need_shrs) {
5345                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, x, new_const, mode);
5346                 } else {
5347                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, x, new_const, mode);
5348                 }
5349         } else {
5350                 assert(relation == ir_relation_greater);
5351                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
5352                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5353                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, x, new_const, mode);
5354         }
5355
5356         new_const = new_r_Const(irg, tv_mask);
5357         new_and   = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5358
5359         return new_and;
5360 }
5361
5362 static ir_tarval *get_modulo_tv_value(ir_tarval *tv, int modulo_val)
5363 {
5364         ir_mode   *mode      = get_tarval_mode(tv);
5365         ir_tarval *modulo_tv = new_tarval_from_long(modulo_val, mode);
5366         return tarval_mod(tv, modulo_tv);
5367 }
5368
5369 typedef ir_node*(*new_shift_func)(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
5370                                   ir_node *left, ir_node *right, ir_mode *mode);
5371
5372 /**
5373  * Normalisation: if we have a shl/shr with modulo_shift behaviour
5374  * then we can use that to minimize the value of Add(x, const) or
5375  * Sub(Const, x). In particular this often avoids 1 instruction in some
5376  * backends for the Shift(x, Sub(Const, y)) case because it can be replaced
5377  * by Shift(x, Minus(y)) which does not need an explicit Const constructed.
5378  */
5379 static ir_node *transform_node_shift_modulo(ir_node *n,
5380                                             new_shift_func new_shift)
5381 {
5382         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
5383         int       modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
5384         ir_node  *newop  = NULL;
5385         ir_mode  *mode_right;
5386         ir_node  *block;
5387         ir_node  *right;
5388         ir_graph *irg;
5389
5390         if (modulo == 0)
5391                 return n;
5392         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
5393                 return n;
5394         if (!is_po2(modulo))
5395                 return n;
5396
5397         irg        = get_irn_irg(n);
5398         block      = get_nodes_block(n);
5399         right      = get_binop_right(n);
5400         mode_right = get_irn_mode(right);
5401         if (is_Const(right)) {
5402                 ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
5403                 ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5404
5405                 if (tv_mod == tv)
5406                         return n;
5407
5408                 newop = new_r_Const(irg, tv_mod);
5409         } else if (is_Add(right) || is_Or_Eor_Add(right)) {
5410                 ir_node *add_right = get_binop_right(right);
5411                 if (is_Const(add_right)) {
5412                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(add_right);
5413                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5414                         ir_node   *newconst;
5415                         if (tv_mod == tv)
5416                                 return n;
5417
5418                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5419                         newop    = new_r_Add(block, get_binop_left(right), newconst,
5420                                              mode_right);
5421                 }
5422         } else if (is_Sub(right)) {
5423                 ir_node *sub_left = get_Sub_left(right);
5424                 if (is_Const(sub_left)) {
5425                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(sub_left);
5426                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5427                         ir_node  *newconst;
5428                         if (tv_mod == tv)
5429                                 return n;
5430
5431                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5432                         newop    = new_r_Sub(block, newconst, get_Sub_right(right),
5433                                              mode_right);
5434                 }
5435         } else {
5436                 return n;
5437         }
5438
5439         if (newop != NULL) {
5440                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
5441                 ir_node  *left = get_binop_left(n);
5442                 return new_shift(dbgi, block, left, newop, mode);
5443         }
5444         return n;
5445 }
5446
5447 /**
5448  * Transform a Shr.
5449  */
5450 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n)
5451 {
5452         ir_node *c, *oldn = n;
5453         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5454         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5455         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5456
5457         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shr, left, right, c, mode);
5458         n = transform_node_shift(n);
5459
5460         if (is_Shr(n))
5461                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shr);
5462         if (is_Shr(n))
5463                 n = transform_node_shl_shr(n);
5464         if (is_Shr(n))
5465                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5466
5467         return n;
5468 }
5469
5470 /**
5471  * Transform a Shrs.
5472  */
5473 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n)
5474 {
5475         ir_node  *oldn = n;
5476         ir_node  *a    = get_Shrs_left(n);
5477         ir_node  *b    = get_Shrs_right(n);
5478         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
5479         ir_node  *c;
5480         vrp_attr *attr;
5481
5482         if (is_oversize_shift(n)) {
5483                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5484                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5485                 ir_mode  *cmode = get_irn_mode(b);
5486                 long      val   = get_mode_size_bits(cmode)-1;
5487                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5488                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, cmode, val);
5489                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, a, cnst, mode);
5490         }
5491
5492         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shrs, a, b, c, mode);
5493         n = transform_node_shift(n);
5494         if (n != oldn)
5495                 return n;
5496
5497         n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shrs);
5498         if (n != oldn)
5499                 return n;
5500         n = transform_node_shift_bitop(n);
5501         if (n != oldn)
5502                 return n;
5503
5504         /* normalisation: use Shr when sign bit is guaranteed to be cleared */
5505         attr = vrp_get_info(a);
5506         if (attr != NULL) {
5507                 unsigned   bits   = get_mode_size_bits(mode);
5508                 ir_tarval *scount = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
5509                 ir_tarval *sign   = tarval_shl(get_mode_one(mode), scount);
5510                 if (tarval_is_null(tarval_and(attr->bits_not_set, sign))) {
5511                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5512                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5513                         return new_rd_Shr(dbgi, block, a, b, mode);
5514                 }
5515         }
5516
5517         return n;
5518 }
5519
5520 /**
5521  * Transform a Shl.
5522  */
5523 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n)
5524 {
5525         ir_node *c, *oldn = n;
5526         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5527         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5528         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5529
5530         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shl, a, b, c, mode);
5531         n = transform_node_shift(n);
5532
5533         if (is_Shl(n))
5534                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shl);
5535         if (is_Shl(n))
5536                 n = transform_node_shl_shr(n);
5537         if (is_Shl(n))
5538                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5539
5540         return n;
5541 }
5542
5543 /**
5544  * Transform a Rotl.
5545  */
5546 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n)
5547 {
5548         ir_node *c, *oldn = n;
5549         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5550         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5551         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5552
5553         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_rotl, a, b, c, mode);
5554         n = transform_node_shift(n);
5555
5556         if (is_Rotl(n))
5557                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5558
5559         return n;
5560 }
5561
5562 /**
5563  * Transform a Conv.
5564  */
5565 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n)
5566 {
5567         ir_node *c, *oldn = n;
5568         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5569         ir_node *a    = get_Conv_op(n);
5570
5571         if (mode != mode_b && is_const_Phi(a)) {
5572                 /* Do NOT optimize mode_b Conv's, this leads to remaining
5573                  * Phib nodes later, because the conv_b_lower operation
5574                  * is instantly reverted, when it tries to insert a Convb.
5575                  */
5576                 c = apply_conv_on_phi(a, mode);
5577                 if (c) {
5578                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5579                         return c;
5580                 }
5581         }
5582
5583         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5584                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5585                 return new_r_Unknown(irg, mode);
5586         }
5587
5588         if (mode_is_reference(mode) &&
5589                 get_mode_size_bits(mode) == get_mode_size_bits(get_irn_mode(a)) &&
5590                 is_Add(a)) {
5591                 ir_node *l = get_Add_left(a);
5592                 ir_node *r = get_Add_right(a);
5593                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(a);
5594                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5595                 if (is_Conv(l)) {
5596                         ir_node *lop = get_Conv_op(l);
5597                         if (get_irn_mode(lop) == mode) {
5598                                 /* ConvP(AddI(ConvI(P), x)) -> AddP(P, x) */
5599                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, lop, r, mode);
5600                                 return n;
5601                         }
5602                 }
5603                 if (is_Conv(r)) {
5604                         ir_node *rop = get_Conv_op(r);
5605                         if (get_irn_mode(rop) == mode) {
5606                                 /* ConvP(AddI(x, ConvI(P))) -> AddP(x, P) */
5607                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, l, rop, mode);
5608                                 return n;
5609                         }
5610                 }
5611         }
5612
5613         return n;
5614 }
5615
5616 /**
5617  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5618  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5619  */
5620 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n)
5621 {
5622         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5623         ir_node **in;
5624
5625         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5626
5627         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5628                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5629                 ir_node *block;
5630                 /* no need to keep Bad */
5631                 if (is_Bad(ka))
5632                         continue;
5633                 /* do not keep unreachable code */
5634                 block = is_Block(ka) ? ka : get_nodes_block(ka);
5635                 if (is_block_unreachable(block))
5636                         continue;
5637                 in[j++] = ka;
5638         }
5639         if (j != n_keepalives)
5640                 set_End_keepalives(n, j, in);
5641         return n;
5642 }
5643
5644 int ir_is_negated_value(const ir_node *a, const ir_node *b)
5645 {
5646         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5647                 return true;
5648         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5649                 return true;
5650         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5651                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5652                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5653                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5654                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5655
5656                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5657                         return true;
5658         }
5659
5660         return false;
5661 }
5662
5663 static const ir_node *skip_upconv(const ir_node *node)
5664 {
5665         while (is_Conv(node)) {
5666                 ir_mode       *mode    = get_irn_mode(node);
5667                 const ir_node *op      = get_Conv_op(node);
5668                 ir_mode       *op_mode = get_irn_mode(op);
5669                 if (!smaller_mode(op_mode, mode))
5670                         break;
5671                 node = op;
5672         }
5673         return node;
5674 }
5675
5676 int ir_mux_is_abs(const ir_node *sel, const ir_node *mux_false,
5677                   const ir_node *mux_true)
5678 {
5679         ir_node    *cmp_left;
5680         ir_node    *cmp_right;
5681         ir_mode    *mode;
5682         ir_relation relation;
5683
5684         if (!is_Cmp(sel))
5685                 return 0;
5686
5687         /**
5688          * Note further that these optimization work even for floating point
5689          * with NaN's because -NaN == NaN.
5690          * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the Abs/-Abs
5691          * transformations.
5692          */
5693         mode = get_irn_mode(mux_true);
5694         if (mode_honor_signed_zeros(mode))
5695                 return 0;
5696
5697         /* must be <, <=, >=, > */
5698         relation = get_Cmp_relation(sel);
5699         if ((relation & ir_relation_less_greater) == 0)
5700                 return 0;
5701
5702         if (!ir_is_negated_value(mux_true, mux_false))
5703                 return 0;
5704
5705         mux_true  = skip_upconv(mux_true);
5706         mux_false = skip_upconv(mux_false);
5707
5708         /* must be x cmp 0 */
5709         cmp_right = get_Cmp_right(sel);
5710         if (!is_Const(cmp_right) || !is_Const_null(cmp_right))
5711                 return 0;
5712
5713         cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5714         if (cmp_left == mux_false) {
5715                 if (relation & ir_relation_less) {
5716                         return 1;
5717                 } else {
5718                         assert(relation & ir_relation_greater);
5719                         return -1;
5720                 }
5721         } else if (cmp_left == mux_true) {
5722                 if (relation & ir_relation_less) {
5723                         return -1;
5724                 } else {
5725                         assert(relation & ir_relation_greater);
5726                         return 1;
5727                 }
5728         }
5729
5730         return 0;
5731 }
5732
5733 ir_node *ir_get_abs_op(const ir_node *sel, ir_node *mux_false,
5734                        ir_node *mux_true)
5735 {
5736         ir_node *cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5737         return cmp_left == skip_upconv(mux_false) ? mux_false : mux_true;
5738 }
5739
5740 bool ir_is_optimizable_mux(const ir_node *sel, const ir_node *mux_false,
5741                            const ir_node *mux_true)
5742 {
5743         /* this code should return true each time transform_node_Mux would
5744          * optimize the Mux completely away */
5745
5746         ir_mode *mode = get_irn_mode(mux_false);
5747         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement
5748             && ir_mux_is_abs(sel, mux_false, mux_true))
5749             return true;
5750
5751         if (is_Cmp(sel) && mode_is_int(mode) && is_cmp_equality_zero(sel)) {
5752                 const ir_node *cmp_r = get_Cmp_right(sel);
5753                 const ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(sel);
5754                 const ir_node *f     = mux_false;
5755                 const ir_node *t     = mux_true;
5756
5757                 if (is_Const(t) && is_Const_null(t)) {
5758                         t = mux_false;
5759                         f = mux_true;
5760                 }
5761
5762                 if (is_And(cmp_l) && f == cmp_r) {
5763                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5764                         ir_node *and_l;
5765
5766                         if (and_r == t && is_single_bit(and_r))
5767                                 return true;
5768                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5769                         if (and_l == t && is_single_bit(and_l))
5770                                 return true;
5771                 }
5772         }
5773
5774         return false;
5775 }
5776
5777 /**
5778  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5779  */
5780 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n)
5781 {
5782         ir_node  *oldn = n;
5783         ir_node  *sel  = get_Mux_sel(n);
5784         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
5785         ir_node  *t    = get_Mux_true(n);
5786         ir_node  *f    = get_Mux_false(n);
5787         ir_graph *irg  = get_irn_irg(n);
5788
5789         /* implement integer abs: abs(x) = x^(x >>s 31) - (x >>s 31) */
5790         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
5791                 int abs = ir_mux_is_abs(sel, f, t);
5792                 if (abs != 0) {
5793                         dbg_info *dbgi       = get_irn_dbg_info(n);
5794                         ir_node  *block      = get_nodes_block(n);
5795                         ir_node  *op         = ir_get_abs_op(sel, f, t);
5796                         int       bits       = get_mode_size_bits(mode);
5797                         ir_node  *shiftconst = new_r_Const_long(irg, mode_Iu, bits-1);
5798                         ir_node  *sext       = new_rd_Shrs(dbgi, block, op, shiftconst, mode);
5799                         ir_node  *xorn       = new_rd_Eor(dbgi, block, op, sext, mode);
5800                         ir_node  *res;
5801                         if (abs > 0) {
5802                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, xorn, sext, mode);
5803                         } else {
5804                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, sext, xorn, mode);
5805                         }
5806                         return res;
5807                 }
5808         }
5809
5810         /* first normalization step: try to move a constant to the false side,
5811          * 0 preferred on false side too */
5812         if (is_Cmp(sel) && is_Const(t) &&
5813                         (!is_Const(f) || (is_Const_null(t) && !is_Const_null(f)))) {
5814                 dbg_info *seldbgi = get_irn_dbg_info(sel);
5815                 ir_node  *block   = get_nodes_block(sel);
5816                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5817                 ir_node *tmp = t;
5818                 t = f;
5819                 f = tmp;
5820
5821                 /* Mux(x, a, b) => Mux(not(x), b, a) */
5822                 relation = get_negated_relation(relation);
5823                 sel = new_rd_Cmp(seldbgi, block, get_Cmp_left(sel),
5824                                 get_Cmp_right(sel), relation);
5825                 n = new_rd_Mux(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), sel, f, t, mode);
5826         }
5827
5828         /* the following optimisations create new mode_b nodes, so only do them
5829          * before mode_b lowering */
5830         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_MODEB_LOWERED)) {
5831                 if (is_Mux(t)) {
5832                         ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5833                         ir_node*  c0    = sel;
5834                         ir_node*  c1    = get_Mux_sel(t);
5835                         ir_node*  t1    = get_Mux_true(t);
5836                         ir_node*  f1    = get_Mux_false(t);
5837                         if (f == f1) {
5838                                 /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), y) => Mux(cond0 && cond1, x, y) */
5839                                 ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, c1, mode_b);
5840                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, f1, t1, mode);
5841                                 n   = new_mux;
5842                                 sel = and_;
5843                                 f   = f1;
5844                                 t   = t1;
5845                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5846                         } else if (f == t1) {
5847                                 /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), x) */
5848                                 ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5849                                 ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, not_c1, mode_b);
5850                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, t1, f1, mode);
5851                                 n   = new_mux;
5852                                 sel = and_;
5853                                 f   = t1;
5854                                 t   = f1;
5855                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5856                         }
5857                 } else if (is_Mux(f)) {
5858                         ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5859                         ir_node*  c0    = sel;
5860                         ir_node*  c1    = get_Mux_sel(f);
5861                         ir_node*  t1    = get_Mux_true(f);
5862                         ir_node*  f1    = get_Mux_false(f);
5863                         if (t == t1) {
5864                                 /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, x, y)) -> typical if (cond0 || cond1) x else y */
5865                                 ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, c1, mode_b);
5866                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, f1, t1, mode);
5867                                 n   = new_mux;
5868                                 sel = or_;
5869                                 f   = f1;
5870                                 t   = t1;
5871                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5872                         } else if (t == f1) {
5873                                 /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, y, x)) */
5874                                 ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5875                                 ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, not_c1, mode_b);
5876                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, t1, f1, mode);
5877                                 n   = new_mux;
5878                                 sel = or_;
5879                                 f   = t1;
5880                                 t   = f1;
5881                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5882                         }
5883                 }
5884
5885                 /* note: after normalization, false can only happen on default */
5886                 if (mode == mode_b) {
5887                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5888                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5889
5890                         if (is_Const(t)) {
5891                                 ir_tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5892                                 if (tv_t == tarval_b_true) {
5893                                         if (is_Const(f)) {
5894                                                 /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5895                                                 assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5896                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5897                                                 return sel;
5898                                         } else {
5899                                                 /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5900                                                 n = new_rd_Or(dbg, block, sel, f, mode_b);
5901                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5902                                                 return n;
5903                                         }
5904                                 }
5905                         } else if (is_Const(f)) {
5906                                 ir_tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5907                                 if (tv_f == tarval_b_true) {
5908                                         /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5909                                         ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, block, sel, mode_b);
5910                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5911                                         n = new_rd_Or(dbg, block, not_sel, t, mode_b);
5912                                         return n;
5913                                 } else {
5914                                         /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5915                                         assert(tv_f == tarval_b_false);
5916                                         n = new_rd_And(dbg, block, sel, t, mode_b);
5917                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5918                                         return n;
5919                                 }
5920                         }
5921                 }
5922
5923                 /* more normalization: Mux(sel, 0, 1) is simply a conv from the mode_b
5924                  * value to integer. */
5925                 if (is_Const(t) && is_Const(f) && mode_is_int(mode)) {
5926                         ir_tarval *a = get_Const_tarval(t);
5927                         ir_tarval *b = get_Const_tarval(f);
5928
5929                         if (tarval_is_one(a) && tarval_is_null(b)) {
5930                                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5931                                 ir_node *conv  = new_r_Conv(block, sel, mode);
5932                                 n = conv;
5933                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5934                                 return n;
5935                         } else if (tarval_is_null(a) && tarval_is_one(b)) {
5936                                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5937                                 ir_node *not_  = new_r_Not(block, sel, mode_b);
5938                                 ir_node *conv  = new_r_Conv(block, not_, mode);
5939                                 n = conv;
5940                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5941                                 return n;
5942                         }
5943                 }
5944         }
5945
5946         if (is_Cmp(sel) && mode_is_int(mode) && is_cmp_equality_zero(sel)) {
5947                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5948                 ir_node    *cmp_r    = get_Cmp_right(sel);
5949                 ir_node    *cmp_l    = get_Cmp_left(sel);
5950                 ir_node    *block    = get_nodes_block(n);
5951
5952                 if (is_And(cmp_l) && f == cmp_r) {
5953                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5954                         ir_node *and_l;
5955
5956                         if (and_r == t && is_single_bit(and_r)) {
5957                                 if (relation == ir_relation_equal) {
5958                                         /* Mux((a & (1<<n)) == 0, (1<<n), 0) == (a&(1<<n)) xor ((1<<n)) */
5959                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5960                                                 block, cmp_l, t, mode);
5961                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5962                                 } else {
5963                                         /* Mux((a & (1<<n)) != 0, (1<<n), 0) == a & (1<<n) */
5964                                         n = cmp_l;
5965                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5966                                 }
5967                                 return n;
5968                         }
5969                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5970                         if (and_l == t && is_single_bit(and_l)) {
5971                                 if (relation == ir_relation_equal) {
5972                                         /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
5973                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5974                                                 block, cmp_l, t, mode);
5975                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5976                                 } else {
5977                                         /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
5978                                         n = cmp_l;
5979                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5980                                 }
5981                                 return n;
5982                         }
5983                 }
5984         }
5985
5986         return n;
5987 }
5988
5989 /**
5990  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
5991  * of the other sync to our own inputs
5992  */
5993 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n)
5994 {
5995         int arity = get_Sync_n_preds(n);
5996         int i;
5997
5998         for (i = 0; i < arity;) {
5999                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
6000                 int      pred_arity;
6001                 int      j;
6002
6003                 /* Remove Bad predecessors */
6004                 if (is_Bad(pred)) {
6005                         del_Sync_n(n, i);
6006                         --arity;
6007                         continue;
6008                 }
6009
6010                 /* Remove duplicate predecessors */
6011                 for (j = 0; j < i; ++j) {
6012                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
6013                                 del_Sync_n(n, i);
6014                                 --arity;
6015                                 break;
6016                         }
6017                 }
6018                 if (j < i)
6019                         continue;
6020
6021                 if (!is_Sync(pred)) {
6022                         ++i;
6023                         continue;
6024                 }
6025
6026                 del_Sync_n(n, i);
6027                 --arity;
6028
6029                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
6030                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
6031                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
6032                         int      k;
6033
6034                         for (k = 0;; ++k) {
6035                                 if (k >= arity) {
6036                                         add_irn_n(n, pred_pred);
6037                                         ++arity;
6038                                         break;
6039                                 }
6040                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred) break;
6041                         }
6042                 }
6043         }
6044
6045         if (arity == 0) {
6046                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6047                 return new_r_Bad(irg, mode_M);
6048         }
6049         if (arity == 1) {
6050                 return get_Sync_pred(n, 0);
6051         }
6052
6053         /* rehash the sync node */
6054         add_identities(n);
6055         return n;
6056 }
6057
6058 static ir_node *transform_node_Load(ir_node *n)
6059 {
6060         /* if our memory predecessor is a load from the same address, then reuse the
6061          * previous result */
6062         ir_node *mem = get_Load_mem(n);
6063         ir_node *mem_pred;
6064
6065         if (!is_Proj(mem))
6066                 return n;
6067         /* don't touch volatile loads */
6068         if (get_Load_volatility(n) == volatility_is_volatile)
6069                 return n;
6070         mem_pred = get_Proj_pred(mem);
6071         if (is_Load(mem_pred)) {
6072                 ir_node *pred_load = mem_pred;
6073
6074                 /* conservatively compare the 2 loads. TODO: This could be less strict
6075                  * with fixup code in some situations (like smaller/bigger modes) */
6076                 if (get_Load_ptr(pred_load) != get_Load_ptr(n))
6077                         return n;
6078                 if (get_Load_mode(pred_load) != get_Load_mode(n))
6079                         return n;
6080                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
6081                  * not compare the unaligned attribute */
6082                 {
6083                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
6084                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
6085                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
6086                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
6087                         ir_mode  *mode  = get_Load_mode(n);
6088                         ir_node  *res   = new_r_Proj(pred_load, mode, pn_Load_res);
6089                         ir_node  *in[]  = { mem, res, jmp, bad };
6090                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
6091                         return tuple;
6092                 }
6093         } else if (is_Store(mem_pred)) {
6094                 ir_node *pred_store = mem_pred;
6095                 ir_node *value      = get_Store_value(pred_store);
6096
6097                 if (get_Store_ptr(pred_store) != get_Load_ptr(n))
6098                         return n;
6099                 if (get_irn_mode(value) != get_Load_mode(n))
6100                         return n;
6101                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
6102                  * not compare the unaligned attribute */
6103                 {
6104                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
6105                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
6106                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
6107                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
6108                         ir_node  *res   = value;
6109                         ir_node  *in[]  = { mem, res, jmp, bad };
6110                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
6111                         return tuple;
6112                 }
6113         }
6114
6115         return n;
6116 }
6117
6118 /**
6119  * optimize a trampoline Call into a direct Call
6120  */
6121 static ir_node *transform_node_Call(ir_node *call)
6122 {
6123         ir_node  *callee = get_Call_ptr(call);
6124         ir_node  *adr, *mem, *res, *bl, **in;
6125         ir_type  *ctp, *mtp, *tp;
6126         ir_graph *irg;
6127         type_dbg_info *tdb;
6128         dbg_info *db;
6129         size_t   i, n_res, n_param;
6130         ir_variadicity var;
6131
6132         if (! is_Proj(callee))
6133                 return call;
6134         callee = get_Proj_pred(callee);
6135         if (! is_Builtin(callee))
6136                 return call;
6137         if (get_Builtin_kind(callee) != ir_bk_inner_trampoline)
6138                 return call;
6139
6140         mem = get_Call_mem(call);
6141
6142         if (skip_Proj(mem) == callee) {
6143                 /* memory is routed to the trampoline, skip */
6144                 mem = get_Builtin_mem(callee);
6145         }
6146
6147         /* build a new call type */
6148         mtp = get_Call_type(call);
6149         tdb = get_type_dbg_info(mtp);
6150
6151         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
6152         n_param = get_method_n_params(mtp);
6153         ctp     = new_d_type_method(n_param + 1, n_res, tdb);
6154
6155         for (i = 0; i < n_res; ++i)
6156                 set_method_res_type(ctp, i, get_method_res_type(mtp, i));
6157
6158         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 1);
6159
6160         /* FIXME: we don't need a new pointer type in every step */
6161         irg = get_irn_irg(call);
6162         tp = get_irg_frame_type(irg);
6163         tp = new_type_pointer(tp);
6164         set_method_param_type(ctp, 0, tp);
6165
6166         in[0] = get_Builtin_param(callee, 2);
6167         for (i = 0; i < n_param; ++i) {
6168                 set_method_param_type(ctp, i + 1, get_method_param_type(mtp, i));
6169                 in[i + 1] = get_Call_param(call, i);
6170         }
6171         var = get_method_variadicity(mtp);
6172         set_method_variadicity(ctp, var);
6173         /* When we resolve a trampoline, the function must be called by a this-call */
6174         set_method_calling_convention(ctp, get_method_calling_convention(mtp) | cc_this_call);
6175         set_method_additional_properties(ctp, get_method_additional_properties(mtp));
6176
6177         adr = get_Builtin_param(callee, 1);
6178
6179         db  = get_irn_dbg_info(call);
6180         bl  = get_nodes_block(call);
6181
6182         res = new_rd_Call(db, bl, mem, adr, n_param + 1, in, ctp);
6183         if (get_irn_pinned(call) == op_pin_state_floats)
6184                 set_irn_pinned(res, op_pin_state_floats);
6185         return res;
6186 }
6187
6188 /**
6189  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
6190  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
6191  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
6192  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
6193  */
6194 static ir_node *transform_node(ir_node *n)
6195 {
6196         ir_node *oldn;
6197
6198         /*
6199          * Transform_node is the only "optimizing transformation" that might
6200          * return a node with a different opcode. We iterate HERE until fixpoint
6201          * to get the final result.
6202          */
6203         do {
6204                 oldn = n;
6205                 if (n->op->ops.transform_node != NULL)
6206                         n = n->op->ops.transform_node(n);
6207         } while (oldn != n);
6208
6209         return n;
6210 }
6211
6212 /**
6213  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
6214  *
6215  * @param code   the opcode for the default operation
6216  * @param ops    the operations initialized
6217  *
6218  * @return
6219  *    The operations.
6220  */
6221 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6222 {
6223 #define CASE(a)                                         \
6224         case iro_##a:                                       \
6225                 ops->transform_node      = transform_node_##a;  \
6226                 break
6227 #define CASE_PROJ(a)                                         \
6228         case iro_##a:                                            \
6229                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
6230                 break
6231 #define CASE_PROJ_EX(a)                                      \
6232         case iro_##a:                                            \
6233                 ops->transform_node      = transform_node_##a;       \
6234                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
6235                 break
6236
6237         switch (code) {
6238         CASE(Add);
6239         CASE(And);
6240         CASE(Block);
6241         CASE(Call);
6242         CASE(Cmp);
6243         CASE(Cond);
6244         CASE(Conv);
6245         CASE(End);
6246         CASE(Eor);
6247         CASE(Minus);
6248         CASE(Mul);
6249         CASE(Mux);
6250         CASE(Not);
6251         CASE(Or);
6252         CASE(Phi);
6253         CASE(Proj);
6254         CASE(Rotl);
6255         CASE(Sel);
6256         CASE(Shl);
6257         CASE(Shr);
6258         CASE(Shrs);
6259         CASE(Sub);
6260         CASE(Switch);
6261         CASE(Sync);
6262         CASE_PROJ(Bound);
6263         CASE_PROJ(CopyB);
6264         CASE_PROJ(Store);
6265         CASE_PROJ_EX(Div);
6266         CASE_PROJ_EX(Load);
6267         CASE_PROJ_EX(Mod);
6268         default:
6269                 break;
6270         }
6271
6272         return ops;
6273 #undef CASE_PROJ_EX
6274 #undef CASE_PROJ
6275 #undef CASE
6276 }
6277
6278
6279 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
6280
6281 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
6282     in a graph. */
6283 #define N_IR_NODES 512
6284
6285 /** Compares two exception attributes */
6286 static int node_cmp_exception(const ir_node *a, const ir_node *b)
6287 {
6288         const except_attr *ea = &a->attr.except;
6289         const except_attr *eb = &b->attr.except;
6290         return ea->pin_state != eb->pin_state;
6291 }
6292
6293 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
6294 static int node_cmp_attr_Const(const ir_node *a, const ir_node *b)
6295 {
6296         return get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b);
6297 }
6298
6299 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
6300 static int node_cmp_attr_Proj(const ir_node *a, const ir_node *b)
6301 {
6302         return a->attr.proj.proj != b->attr.proj.proj;
6303 }
6304
6305 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
6306 static int node_cmp_attr_Alloc(const ir_node *a, const ir_node *b)
6307 {
6308         const alloc_attr *pa = &a->attr.alloc;
6309         const alloc_attr *pb = &b->attr.alloc;
6310         if (pa->where != pb->where || pa->type != pb->type)
6311                 return 1;
6312         return node_cmp_exception(a, b);
6313 }
6314
6315 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
6316 static int node_cmp_attr_Free(const ir_node *a, const ir_node *b)
6317 {
6318         const free_attr *pa = &a->attr.free;
6319         const free_attr *pb = &b->attr.free;
6320         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
6321 }
6322
6323 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
6324 static int node_cmp_attr_SymConst(const ir_node *a, const ir_node *b)
6325 {
6326         const symconst_attr *pa = &a->attr.symc;
6327         const symconst_attr *pb = &b->attr.symc;
6328         return (pa->kind       != pb->kind)
6329             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p);
6330 }
6331
6332 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
6333 static int node_cmp_attr_Call(const ir_node *a, const ir_node *b)
6334 {
6335         const call_attr *pa = &a->attr.call;
6336         const call_attr *pb = &b->attr.call;
6337         if (pa->type != pb->type || pa->tail_call != pb->tail_call)
6338                 return 1;
6339         return node_cmp_exception(a, b);
6340 }
6341
6342 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
6343 static int node_cmp_attr_Sel(const ir_node *a, const ir_node *b)
6344 {
6345         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
6346         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
6347         return a_ent != b_ent;
6348 }
6349
6350 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
6351 static int node_cmp_attr_Phi(const ir_node *a, const ir_node *b)
6352 {
6353         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
6354            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
6355         if (is_Phi0(a)) {
6356                 /* check the Phi0 pos attribute */
6357                 return a->attr.phi.u.pos != b->attr.phi.u.pos;
6358         }
6359         return 0;
6360 }
6361
6362 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
6363 static int node_cmp_attr_Conv(const ir_node *a, const ir_node *b)
6364 {
6365         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
6366 }
6367
6368 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
6369 static int node_cmp_attr_Cast(const ir_node *a, const ir_node *b)
6370 {
6371         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
6372 }
6373
6374 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
6375 static int node_cmp_attr_Load(const ir_node *a, const ir_node *b)
6376 {
6377         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
6378             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
6379                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
6380                 return 1;
6381         /* do not CSE Loads with different alignment. Be conservative. */
6382         if (get_Load_unaligned(a) != get_Load_unaligned(b))
6383                 return 1;
6384         if (get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b))
6385                 return 1;
6386         return node_cmp_exception(a, b);
6387 }
6388
6389 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
6390 static int node_cmp_attr_Store(const ir_node *a, const ir_node *b)
6391 {
6392         /* do not CSE Stores with different alignment. Be conservative. */
6393         if (get_Store_unaligned(a) != get_Store_unaligned(b))
6394                 return 1;
6395         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
6396         if (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
6397             get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile)
6398                 return 1;
6399         return node_cmp_exception(a, b);
6400 }
6401
6402 static int node_cmp_attr_CopyB(const ir_node *a, const ir_node *b)
6403 {
6404         if (get_CopyB_type(a) != get_CopyB_type(b))
6405                 return 1;
6406
6407         return node_cmp_exception(a, b);
6408 }
6409
6410 static int node_cmp_attr_Bound(const ir_node *a, const ir_node *b)
6411 {
6412         return node_cmp_exception(a, b);
6413 }
6414
6415 /** Compares the attributes of two Div nodes. */
6416 static int node_cmp_attr_Div(const ir_node *a, const ir_node *b)
6417 {
6418         const div_attr *ma = &a->attr.div;
6419         const div_attr *mb = &b->attr.div;
6420         if (ma->resmode != mb->resmode || ma->no_remainder  != mb->no_remainder)
6421                 return 1;
6422         return node_cmp_exception(a, b);
6423 }
6424
6425 /** Compares the attributes of two Mod nodes. */
6426 static int node_cmp_attr_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
6427 {
6428         const mod_attr *ma = &a->attr.mod;
6429         const mod_attr *mb = &b->attr.mod;
6430         if (ma->resmode != mb->resmode)
6431                 return 1;
6432         return node_cmp_exception(a, b);
6433 }
6434
6435 static int node_cmp_attr_Cmp(const ir_node *a, const ir_node *b)
6436 {
6437         const cmp_attr *ma = &a->attr.cmp;
6438         const cmp_attr *mb = &b->attr.cmp;
6439         return ma->relation != mb->relation;
6440 }
6441
6442 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
6443 static int node_cmp_attr_Confirm(const ir_node *a, const ir_node *b)
6444 {
6445         const confirm_attr *ma = &a->attr.confirm;
6446         const confirm_attr *mb = &b->attr.confirm;
6447         return ma->relation != mb->relation;
6448 }
6449
6450 /** Compares the attributes of two Builtin nodes. */
6451 static int node_cmp_attr_Builtin(const ir_node *a, const ir_node *b)
6452 {
6453         if (get_Builtin_kind(a) != get_Builtin_kind(b))
6454                 return 1;
6455         if (get_Builtin_type(a) != get_Builtin_type(b))
6456                 return 1;
6457         return node_cmp_exception(a, b);
6458 }
6459
6460 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
6461 static int node_cmp_attr_ASM(const ir_node *a, const ir_node *b)
6462 {
6463         int i, n;
6464         const ir_asm_constraint *ca;
6465         const ir_asm_constraint *cb;
6466         ident **cla, **clb;
6467
6468         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
6469                 return 1;
6470
6471         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
6472         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
6473         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
6474                 return 1;
6475
6476         ca = get_ASM_input_constraints(a);
6477         cb = get_ASM_input_constraints(b);
6478         for (i = 0; i < n; ++i) {
6479                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
6480                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
6481                         return 1;
6482         }
6483
6484         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
6485         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
6486                 return 1;
6487
6488         ca = get_ASM_output_constraints(a);
6489         cb = get_ASM_output_constraints(b);
6490         for (i = 0; i < n; ++i) {
6491                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
6492                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
6493                         return 1;
6494         }
6495
6496         n = get_ASM_n_clobbers(a);
6497         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
6498                 return 1;
6499
6500         cla = get_ASM_clobbers(a);
6501         clb = get_ASM_clobbers(b);
6502         for (i = 0; i < n; ++i) {
6503                 if (cla[i] != clb[i])
6504                         return 1;
6505         }
6506
6507         return node_cmp_exception(a, b);
6508 }
6509
6510 /** Compares the inexistent attributes of two Dummy nodes. */
6511 static int node_cmp_attr_Dummy(const ir_node *a, const ir_node *b)
6512 {
6513         (void) a;
6514         (void) b;
6515         /* Dummy nodes never equal by definition */
6516         return 1;
6517 }
6518
6519 static int node_cmp_attr_InstOf(const ir_node *a, const ir_node *b)
6520 {
6521         if (get_InstOf_type(a) != get_InstOf_type(b))
6522                 return 1;
6523         return node_cmp_exception(a, b);
6524 }
6525
6526 /**
6527  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
6528  *
6529  * @param code   the opcode for the default operation
6530  * @param ops    the operations initialized
6531  *
6532  * @return
6533  *    The operations.
6534  */
6535 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6536 {
6537 #define CASE(a)                              \
6538         case iro_##a:                              \
6539                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
6540                 break
6541
6542         switch (code) {
6543         CASE(ASM);
6544         CASE(Alloc);
6545         CASE(Bound);
6546         CASE(Builtin);
6547         CASE(Call);
6548         CASE(Cast);
6549         CASE(Cmp);
6550         CASE(Confirm);
6551         CASE(Const);
6552         CASE(Conv);
6553         CASE(CopyB);
6554         CASE(Div);
6555         CASE(Dummy);
6556         CASE(Free);
6557         CASE(InstOf);
6558         CASE(Load);
6559         CASE(Mod);
6560         CASE(Phi);
6561         CASE(Proj);
6562         CASE(Sel);
6563         CASE(Store);
6564         CASE(SymConst);
6565         default:
6566                 /* leave NULL */
6567                 break;
6568         }
6569
6570         return ops;
6571 #undef CASE
6572 }
6573
6574 /*
6575  * Compare function for two nodes in the value table. Gets two
6576  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a Common Sub Expression.
6577  */
6578 int identities_cmp(const void *elt, const void *key)
6579 {
6580         ir_node *a = (ir_node *)elt;
6581         ir_node *b = (ir_node *)key;
6582         int i, irn_arity_a;
6583
6584         if (a == b) return 0;
6585
6586         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
6587             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
6588
6589         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
6590         irn_arity_a = get_irn_arity(a);
6591         if (irn_arity_a != get_irn_arity(b))
6592                 return 1;
6593
6594         /* blocks are never the same */
6595         if (is_Block(a))
6596                 return 1;
6597
6598         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
6599                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
6600                 if (get_irn_n(a, -1) != get_irn_n(b, -1))
6601                         return 1;
6602         } else {
6603                 ir_node *block_a = get_nodes_block(a);
6604                 ir_node *block_b = get_nodes_block(b);
6605                 if (! get_opt_global_cse()) {
6606                         /* for block-local CSE both nodes must be in the same Block */
6607                         if (block_a != block_b)
6608                                 return 1;
6609                 } else {
6610                         /* The optimistic approach would be to do nothing here.
6611                          * However doing GCSE optimistically produces a lot of partially dead code which appears
6612                          * to be worse in practice than the missed opportunities.
6613                          * So we use a very conservative variant here and only CSE if 1 value dominates the
6614                          * other. */
6615                         if (!block_dominates(block_a, block_b)
6616                             && !block_dominates(block_b, block_a))
6617                             return 1;
6618                 }
6619         }
6620
6621         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
6622         for (i = 0; i < irn_arity_a; ++i) {
6623                 ir_node *pred_a = get_irn_n(a, i);
6624                 ir_node *pred_b = get_irn_n(b, i);
6625                 if (pred_a != pred_b) {
6626                         /* if both predecessors are CSE neutral they might be different */
6627                         if (!is_irn_cse_neutral(pred_a) || !is_irn_cse_neutral(pred_b))
6628                                 return 1;
6629                 }
6630         }
6631
6632         /*
6633          * here, we already now that the nodes are identical except their
6634          * attributes
6635          */
6636         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
6637                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
6638
6639         return 0;
6640 }
6641
6642 /*
6643  * Calculate a hash value of a node.
6644  *
6645  * @param node  The IR-node
6646  */
6647 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node)
6648 {
6649         return node->op->ops.hash(node);
6650 }
6651
6652
6653 void new_identities(ir_graph *irg)
6654 {
6655         if (irg->value_table != NULL)
6656                 del_pset(irg->value_table);
6657         irg->value_table = new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
6658 }
6659
6660 void del_identities(ir_graph *irg)
6661 {
6662         if (irg->value_table != NULL)
6663                 del_pset(irg->value_table);
6664 }
6665
6666 /* Normalize a node by putting constants (and operands with larger
6667  * node index) on the right (operator side). */
6668 void ir_normalize_node(ir_node *n)
6669 {
6670         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
6671                 ir_node *l = get_binop_left(n);
6672                 ir_node *r = get_binop_right(n);
6673
6674                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
6675                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
6676                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
6677                  * deterministic. */
6678                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
6679                         set_binop_left(n, r);
6680                         set_binop_right(n, l);
6681                         hook_normalize(n);
6682                 }
6683         }
6684 }
6685
6686 /*
6687  * Return the canonical node computing the same value as n.
6688  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
6689  * if it isn't there yet.
6690  *
6691  * @param n            the node to look up
6692  *
6693  * @return a node that computes the same value as n or n if no such
6694  *         node could be found
6695  */
6696 ir_node *identify_remember(ir_node *n)
6697 {
6698         ir_graph *irg         = get_irn_irg(n);
6699         pset     *value_table = irg->value_table;
6700         ir_node  *nn;
6701
6702         if (value_table == NULL)
6703                 return n;
6704
6705         ir_normalize_node(n);
6706         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6707         nn = (ir_node*)pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6708
6709         if (nn != n) {
6710                 /* n is reachable again */
6711                 edges_node_revival(nn);
6712         }
6713
6714         return nn;
6715 }
6716
6717 /**
6718  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right
6719  * when the optimization is performed.  The flag turning on procedure global
6720  * cse could be changed between two allocations.  This way we are safe.
6721  *
6722  * @param n            The node to lookup
6723  */
6724 static inline ir_node *identify_cons(ir_node *n)
6725 {
6726         ir_node *old = n;
6727
6728         n = identify_remember(n);
6729         if (n != old && get_nodes_block(old) != get_nodes_block(n)) {
6730                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6731                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6732         }
6733         return n;
6734 }
6735
6736 /* Add a node to the identities value table. */
6737 void add_identities(ir_node *node)
6738 {
6739         if (!get_opt_cse())
6740                 return;
6741         if (is_Block(node))
6742                 return;
6743
6744         identify_remember(node);
6745 }
6746
6747 /* Visit each node in the value table of a graph. */
6748 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env)
6749 {
6750         ir_node  *node;
6751         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6752
6753         current_ir_graph = irg;
6754         foreach_pset(irg->value_table, ir_node*, node) {
6755                 visit(node, env);
6756         }
6757         current_ir_graph = rem;
6758 }
6759
6760 /**
6761  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
6762  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
6763  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
6764  *
6765  * @param n   The node to optimize
6766  */
6767 ir_node *optimize_node(ir_node *n)
6768 {
6769         ir_node   *oldn = n;
6770         ir_graph  *irg  = get_irn_irg(n);
6771         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6772         ir_tarval *tv;
6773
6774         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6775         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6776
6777         /* constant expression evaluation / constant folding */
6778         if (get_opt_constant_folding()) {
6779                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6780                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6781                         /* try to evaluate */
6782                         tv = computed_value(n);
6783                         if (tv != tarval_bad) {
6784                                 ir_node *nw;
6785                                 size_t node_size;
6786
6787                                 /*
6788                                  * we MUST copy the node here temporarily, because it's still
6789                                  * needed for DBG_OPT_CSTEVAL
6790                                  */
6791                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6792                                 oldn = (ir_node*)alloca(node_size);
6793
6794                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6795                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6796
6797                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6798                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6799
6800                                 /* note the inplace edges module */
6801                                 edges_node_deleted(n);
6802
6803                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6804                                 irg_kill_node(irg, n);
6805                                 nw = new_r_Const(irg, tv);
6806
6807                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6808                                 return nw;
6809                         }
6810                 }
6811         }
6812
6813         /* remove unnecessary nodes */
6814         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6815             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6816             (iro == iro_Id)   ||
6817             (iro == iro_Proj) ||
6818             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6819                 n = equivalent_node(n);
6820
6821         /* Common Subexpression Elimination.
6822          *
6823          * Checks whether n is already available.
6824          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6825          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6826          * subexpressions within a block.
6827          */
6828         if (get_opt_cse())
6829                 n = identify_cons(n);
6830
6831         if (n != oldn) {
6832                 edges_node_deleted(oldn);
6833
6834                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6835                 irg_kill_node(irg, oldn);
6836                 return n;
6837         }
6838
6839         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6840            free the node. */
6841         iro = get_irn_opcode(n);
6842         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6843             (iro == iro_Cond) ||
6844             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6845                 n = transform_node(n);
6846
6847         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6848         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6849                 ir_node *o = n;
6850                 n = identify_remember(o);
6851                 if (o != n)
6852                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6853         }
6854
6855         return n;
6856 }
6857
6858
6859 /**
6860  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
6861  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
6862  * i.e., a copying garbage collection.
6863  */
6864 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n)
6865 {
6866         ir_tarval *tv;
6867         ir_node   *oldn = n;
6868         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6869
6870         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6871
6872         if (iro == iro_Deleted)
6873                 return n;
6874
6875         /* constant expression evaluation / constant folding */
6876         if (get_opt_constant_folding()) {
6877                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6878                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6879                         /* try to evaluate */
6880                         tv = computed_value(n);
6881                         if (tv != tarval_bad) {
6882                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6883                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6884
6885                                 n = new_r_Const(irg, tv);
6886
6887                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
6888                                 return n;
6889                         }
6890                 }
6891         }
6892
6893         /* remove unnecessary nodes */
6894         if (get_opt_constant_folding() ||
6895             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6896             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6897             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6898             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6899                 n = equivalent_node(n);
6900
6901         /** common subexpression elimination **/
6902         /* Checks whether n is already available. */
6903         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
6904            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
6905            subexpressions within a block. */
6906         if (get_opt_cse()) {
6907                 ir_node *o = n;
6908                 n = identify_remember(o);
6909                 if (o != n)
6910                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6911         }
6912
6913         /* Some more constant expression evaluation. */
6914         iro = get_irn_opcode(n);
6915         if (get_opt_constant_folding() ||
6916                 (iro == iro_Cond) ||
6917                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6918                 n = transform_node(n);
6919
6920         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6921         irn_verify(n);
6922
6923         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6924            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
6925            is cse with the start block!) */
6926         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6927                 ir_node *o = n;
6928                 n = identify_remember(o);
6929                 if (o != n)
6930                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6931         }
6932
6933         return n;
6934 }
6935
6936 /**
6937  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
6938  */
6939 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n)
6940 {
6941         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6942         /* Handle graph state */
6943         assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_building);
6944
6945         if (get_opt_global_cse())
6946                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6947
6948         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
6949            change the control graph. */
6950         clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_DOMINANCE);
6951         return optimize_in_place_2(n);
6952 }
6953
6954 /**
6955  * Calculate a hash value of a Const node.
6956  */
6957 static unsigned hash_Const(const ir_node *node)
6958 {
6959         unsigned h;
6960
6961         /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
6962         h = HASH_PTR(node->attr.con.tarval);
6963
6964         return h;
6965 }
6966
6967 /**
6968  * Calculate a hash value of a SymConst node.
6969  */
6970 static unsigned hash_SymConst(const ir_node *node)
6971 {
6972         unsigned h;
6973
6974         /* all others are pointers */
6975         h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
6976
6977         return h;
6978 }
6979
6980 /**
6981  * Set the default hash operation in an ir_op_ops.
6982  *
6983  * @param code   the opcode for the default operation
6984  * @param ops    the operations initialized
6985  *
6986  * @return
6987  *    The operations.
6988  */
6989 static ir_op_ops *firm_set_default_hash(unsigned code, ir_op_ops *ops)
6990 {
6991 #define CASE(a)                                    \
6992         case iro_##a:                                  \
6993                 ops->hash  = hash_##a; \
6994                 break
6995
6996         /* hash function already set */
6997         if (ops->hash != NULL)
6998                 return ops;
6999
7000         switch (code) {
7001         CASE(Const);
7002         CASE(SymConst);
7003         default:
7004                 /* use input/mode default hash if no function was given */
7005                 ops->hash = firm_default_hash;
7006         }
7007
7008         return ops;
7009 #undef CASE
7010 }
7011
7012 /*
7013  * Sets the default operation for an ir_ops.
7014  */
7015 ir_op_ops *firm_set_default_operations(unsigned code, ir_op_ops *ops)
7016 {
7017         ops = firm_set_default_hash(code, ops);
7018         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
7019         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
7020         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
7021         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
7022         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
7023         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
7024
7025         return ops;
7026 }