8f2b9fc735523a06f2cdd371d852854c83a027e5
[libfirm] / ir / ir / iropt.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief   iropt --- optimizations intertwined with IR construction.
23  * @author  Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
24  * @version $Id$
25  */
26 #include "config.h"
27
28 #include <string.h>
29 #include <stdbool.h>
30
31 #include "irnode_t.h"
32 #include "irgraph_t.h"
33 #include "iredges_t.h"
34 #include "irmode_t.h"
35 #include "iropt_t.h"
36 #include "ircons_t.h"
37 #include "irgmod.h"
38 #include "irverify.h"
39 #include "iroptimize.h"
40 #include "tv_t.h"
41 #include "dbginfo_t.h"
42 #include "iropt_dbg.h"
43 #include "irflag_t.h"
44 #include "irhooks.h"
45 #include "irarch.h"
46 #include "hashptr.h"
47 #include "opt_polymorphy.h"
48 #include "irtools.h"
49 #include "irhooks.h"
50 #include "array_t.h"
51 #include "vrp.h"
52 #include "firm_types.h"
53 #include "bitfiddle.h"
54 #include "be.h"
55
56 /* Make types visible to allow most efficient access */
57 #include "entity_t.h"
58
59 /**
60  * Returns the tarval of a Const node or tarval_bad for all other nodes.
61  */
62 static ir_tarval *default_value_of(const ir_node *n)
63 {
64         if (is_Const(n))
65                 return get_Const_tarval(n); /* might return tarval_bad */
66         else
67                 return tarval_bad;
68 }
69
70 value_of_func value_of_ptr = default_value_of;
71
72 /* * Set a new value_of function. */
73 void set_value_of_func(value_of_func func)
74 {
75         if (func != NULL)
76                 value_of_ptr = func;
77         else
78                 value_of_ptr = default_value_of;
79 }
80
81 /**
82  * Return the value of a Constant.
83  */
84 static ir_tarval *computed_value_Const(const ir_node *n)
85 {
86         return get_Const_tarval(n);
87 }  /* computed_value_Const */
88
89 /**
90  * Return the value of a 'sizeof', 'alignof' or 'offsetof' SymConst.
91  */
92 static ir_tarval *computed_value_SymConst(const ir_node *n)
93 {
94         ir_type   *type;
95         ir_entity *ent;
96
97         switch (get_SymConst_kind(n)) {
98         case symconst_type_size:
99                 type = get_SymConst_type(n);
100                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
101                         return new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), get_irn_mode(n));
102                 break;
103         case symconst_type_align:
104                 type = get_SymConst_type(n);
105                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
106                         return new_tarval_from_long(get_type_alignment_bytes(type), get_irn_mode(n));
107                 break;
108         case symconst_ofs_ent:
109                 ent  = get_SymConst_entity(n);
110                 type = get_entity_owner(ent);
111                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
112                         return new_tarval_from_long(get_entity_offset(ent), get_irn_mode(n));
113                 break;
114         default:
115                 break;
116         }
117         return tarval_bad;
118 }  /* computed_value_SymConst */
119
120 /**
121  * Return the value of an Add.
122  */
123 static ir_tarval *computed_value_Add(const ir_node *n)
124 {
125         ir_node *a = get_Add_left(n);
126         ir_node *b = get_Add_right(n);
127
128         ir_tarval *ta = value_of(a);
129         ir_tarval *tb = value_of(b);
130
131         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
132                 return tarval_add(ta, tb);
133
134         return tarval_bad;
135 }  /* computed_value_Add */
136
137 /**
138  * Return the value of a Sub.
139  * Special case: a - a
140  */
141 static ir_tarval *computed_value_Sub(const ir_node *n)
142 {
143         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
144         ir_node   *a    = get_Sub_left(n);
145         ir_node   *b    = get_Sub_right(n);
146         ir_tarval *ta;
147         ir_tarval *tb;
148
149         /* NaN - NaN != 0 */
150         if (! mode_is_float(mode)) {
151                 /* a - a = 0 */
152                 if (a == b)
153                         return get_mode_null(mode);
154         }
155
156         ta = value_of(a);
157         tb = value_of(b);
158
159         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
160                 return tarval_sub(ta, tb, mode);
161
162         return tarval_bad;
163 }  /* computed_value_Sub */
164
165 /**
166  * Return the value of a Carry.
167  * Special : a op 0, 0 op b
168  */
169 static ir_tarval *computed_value_Carry(const ir_node *n)
170 {
171         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
172         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
173         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
174         ir_tarval *ta = value_of(a);
175         ir_tarval *tb = value_of(b);
176
177         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
178                 tarval_add(ta, tb);
179                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
180         } else {
181                 if (tarval_is_null(ta) || tarval_is_null(tb))
182                         return get_mode_null(m);
183         }
184         return tarval_bad;
185 }  /* computed_value_Carry */
186
187 /**
188  * Return the value of a Borrow.
189  * Special : a op 0
190  */
191 static ir_tarval *computed_value_Borrow(const ir_node *n)
192 {
193         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
194         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
195         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
196         ir_tarval *ta = value_of(a);
197         ir_tarval *tb = value_of(b);
198
199         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
200                 return tarval_cmp(ta, tb) == ir_relation_less ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
201         } else if (tarval_is_null(ta)) {
202                 return get_mode_null(m);
203         }
204         return tarval_bad;
205 }  /* computed_value_Borrow */
206
207 /**
208  * Return the value of an unary Minus.
209  */
210 static ir_tarval *computed_value_Minus(const ir_node *n)
211 {
212         ir_node   *a  = get_Minus_op(n);
213         ir_tarval *ta = value_of(a);
214
215         if (ta != tarval_bad)
216                 return tarval_neg(ta);
217
218         return tarval_bad;
219 }  /* computed_value_Minus */
220
221 /**
222  * Return the value of a Mul.
223  */
224 static ir_tarval *computed_value_Mul(const ir_node *n)
225 {
226         ir_node   *a  = get_Mul_left(n);
227         ir_node   *b  = get_Mul_right(n);
228         ir_tarval *ta = value_of(a);
229         ir_tarval *tb = value_of(b);
230         ir_mode   *mode;
231
232         mode = get_irn_mode(n);
233         if (mode != get_irn_mode(a)) {
234                 /* n * n = 2n bit multiplication */
235                 ta = tarval_convert_to(ta, mode);
236                 tb = tarval_convert_to(tb, mode);
237         }
238
239         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad) {
240                 return tarval_mul(ta, tb);
241         } else {
242                 /* a * 0 != 0 if a == NaN or a == Inf */
243                 if (!mode_is_float(mode)) {
244                         /* a*0 = 0 or 0*b = 0 */
245                         if (ta == get_mode_null(mode))
246                                 return ta;
247                         if (tb == get_mode_null(mode))
248                                 return tb;
249                 }
250         }
251         return tarval_bad;
252 }  /* computed_value_Mul */
253
254 /**
255  * Return the value of an And.
256  * Special case: a & 0, 0 & b
257  */
258 static ir_tarval *computed_value_And(const ir_node *n)
259 {
260         ir_node   *a  = get_And_left(n);
261         ir_node   *b  = get_And_right(n);
262         ir_tarval *ta = value_of(a);
263         ir_tarval *tb = value_of(b);
264
265         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
266                 return tarval_and (ta, tb);
267         } else {
268                 if (tarval_is_null(ta)) return ta;
269                 if (tarval_is_null(tb)) return tb;
270         }
271         return tarval_bad;
272 }  /* computed_value_And */
273
274 /**
275  * Return the value of an Or.
276  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
277  */
278 static ir_tarval *computed_value_Or(const ir_node *n)
279 {
280         ir_node   *a  = get_Or_left(n);
281         ir_node   *b  = get_Or_right(n);
282         ir_tarval *ta = value_of(a);
283         ir_tarval *tb = value_of(b);
284
285         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
286                 return tarval_or (ta, tb);
287         } else {
288                 if (tarval_is_all_one(ta)) return ta;
289                 if (tarval_is_all_one(tb)) return tb;
290         }
291         return tarval_bad;
292 }  /* computed_value_Or */
293
294 /**
295  * Return the value of an Eor.
296  */
297 static ir_tarval *computed_value_Eor(const ir_node *n)
298 {
299         ir_node *a = get_Eor_left(n);
300         ir_node *b = get_Eor_right(n);
301
302         ir_tarval *ta, *tb;
303
304         if (a == b)
305                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
306
307         ta = value_of(a);
308         tb = value_of(b);
309
310         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
311                 return tarval_eor(ta, tb);
312         }
313         return tarval_bad;
314 }  /* computed_value_Eor */
315
316 /**
317  * Return the value of a Not.
318  */
319 static ir_tarval *computed_value_Not(const ir_node *n)
320 {
321         ir_node   *a  = get_Not_op(n);
322         ir_tarval *ta = value_of(a);
323
324         if (ta != tarval_bad)
325                 return tarval_not(ta);
326
327         return tarval_bad;
328 }  /* computed_value_Not */
329
330 /**
331  * Return the value of a Shl.
332  */
333 static ir_tarval *computed_value_Shl(const ir_node *n)
334 {
335         ir_node *a = get_Shl_left(n);
336         ir_node *b = get_Shl_right(n);
337
338         ir_tarval *ta = value_of(a);
339         ir_tarval *tb = value_of(b);
340
341         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
342                 return tarval_shl(ta, tb);
343         }
344         return tarval_bad;
345 }  /* computed_value_Shl */
346
347 /**
348  * Return the value of a Shr.
349  */
350 static ir_tarval *computed_value_Shr(const ir_node *n)
351 {
352         ir_node *a = get_Shr_left(n);
353         ir_node *b = get_Shr_right(n);
354
355         ir_tarval *ta = value_of(a);
356         ir_tarval *tb = value_of(b);
357
358         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
359                 return tarval_shr(ta, tb);
360         }
361         return tarval_bad;
362 }  /* computed_value_Shr */
363
364 /**
365  * Return the value of a Shrs.
366  */
367 static ir_tarval *computed_value_Shrs(const ir_node *n)
368 {
369         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
370         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
371
372         ir_tarval *ta = value_of(a);
373         ir_tarval *tb = value_of(b);
374
375         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
376                 return tarval_shrs(ta, tb);
377         }
378         return tarval_bad;
379 }  /* computed_value_Shrs */
380
381 /**
382  * Return the value of a Rotl.
383  */
384 static ir_tarval *computed_value_Rotl(const ir_node *n)
385 {
386         ir_node *a = get_Rotl_left(n);
387         ir_node *b = get_Rotl_right(n);
388
389         ir_tarval *ta = value_of(a);
390         ir_tarval *tb = value_of(b);
391
392         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
393                 return tarval_rotl(ta, tb);
394         }
395         return tarval_bad;
396 }  /* computed_value_Rotl */
397
398 /**
399  * Return the value of a Conv.
400  */
401 static ir_tarval *computed_value_Conv(const ir_node *n)
402 {
403         ir_node *a = get_Conv_op(n);
404         ir_tarval *ta = value_of(a);
405
406         if (ta != tarval_bad)
407                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
408
409         return tarval_bad;
410 }  /* computed_value_Conv */
411
412 /**
413  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
414  * sel and the right input are known.
415  */
416 static ir_tarval *computed_value_Mux(const ir_node *n)
417 {
418         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
419         ir_tarval *ts = value_of(sel);
420
421         if (ts == get_tarval_b_true()) {
422                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
423                 return value_of(v);
424         }
425         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
426                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
427                 return value_of(v);
428         }
429         return tarval_bad;
430 }  /* computed_value_Mux */
431
432 /**
433  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
434  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
435  */
436 static ir_tarval *computed_value_Confirm(const ir_node *n)
437 {
438         if (get_Confirm_relation(n) == ir_relation_equal) {
439                 ir_tarval *tv = value_of(get_Confirm_bound(n));
440                 if (tv != tarval_bad)
441                         return tv;
442         }
443         return value_of(get_Confirm_value(n));
444 }  /* computed_value_Confirm */
445
446 /**
447  * gives a (conservative) estimation of possible relation when comparing
448  * left+right
449  */
450 ir_relation ir_get_possible_cmp_relations(const ir_node *left,
451                                           const ir_node *right)
452 {
453         ir_relation possible = ir_relation_true;
454         ir_tarval  *tv_l     = value_of(left);
455         ir_tarval  *tv_r     = value_of(right);
456         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
457         ir_tarval  *min      = mode == mode_b ? tarval_b_false : get_mode_min(mode);
458         ir_tarval  *max      = mode == mode_b ? tarval_b_true  : get_mode_max(mode);
459
460         /* both values known - evaluate them */
461         if ((tv_l != tarval_bad) && (tv_r != tarval_bad)) {
462                 possible = tarval_cmp(tv_l, tv_r);
463                 /* we can return now, won't get any better */
464                 return possible;
465         }
466         /* a == a is never less or greater (but might be equal or unordered) */
467         if (left == right)
468                 possible &= ~ir_relation_less_greater;
469         /* unordered results only happen for float compares */
470         if (!mode_is_float(mode))
471                 possible &= ~ir_relation_unordered;
472         /* values can never be less than the least representable number or
473          * greater than the greatest representable number */
474         if (tv_l == min)
475                 possible &= ~ir_relation_greater;
476         if (tv_l == max)
477                 possible &= ~ir_relation_less;
478         if (tv_r == max)
479                 possible &= ~ir_relation_greater;
480         if (tv_r == min)
481                 possible &= ~ir_relation_less;
482         /* maybe vrp can tell us more */
483         possible &= vrp_cmp(left, right);
484         /* Alloc nodes never return null (but throw an exception) */
485         if (is_Alloc(left) && tarval_is_null(tv_r))
486                 possible &= ~ir_relation_equal;
487
488         return possible;
489 }
490
491 /**
492  * Return the value of a Cmp.
493  *
494  * The basic idea here is to determine which relations are possible and which
495  * one are definitely impossible.
496  */
497 static ir_tarval *computed_value_Cmp(const ir_node *cmp)
498 {
499         ir_node    *left     = get_Cmp_left(cmp);
500         ir_node    *right    = get_Cmp_right(cmp);
501         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
502         ir_relation relation = get_Cmp_relation(cmp);
503
504         /* if none of the requested relations is possible, return false */
505         if ((possible & relation) == ir_relation_false)
506                 return tarval_b_false;
507         /* if possible relations are a subset of the requested ones return true */
508         if ((possible & ~relation) == ir_relation_false)
509                 return tarval_b_true;
510
511         return computed_value_Cmp_Confirm(cmp, left, right, relation);
512 }
513
514 /**
515  * Calculate the value of an integer Div.
516  * Special case: 0 / b
517  */
518 static ir_tarval *do_computed_value_Div(const ir_node *div)
519 {
520         const ir_node *a    = get_Div_left(div);
521         const ir_node *b    = get_Div_right(div);
522         const ir_mode *mode = get_Div_resmode(div);
523         ir_tarval     *ta   = value_of(a);
524         ir_tarval     *tb;
525         const ir_node *dummy;
526
527         /* cannot optimize 0 / b = 0 because of NaN */
528         if (!mode_is_float(mode)) {
529                 if (tarval_is_null(ta) && value_not_zero(b, &dummy))
530                         return ta;  /* 0 / b == 0 if b != 0 */
531         }
532         tb = value_of(b);
533         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
534                 return tarval_div(ta, tb);
535         return tarval_bad;
536 }  /* do_computed_value_Div */
537
538 /**
539  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
540  * Special case: a % 1
541  */
542 static ir_tarval *do_computed_value_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
543 {
544         ir_tarval *ta = value_of(a);
545         ir_tarval *tb = value_of(b);
546
547         /* Compute a % 1 or c1 % c2 */
548         if (tarval_is_one(tb))
549                 return get_mode_null(get_irn_mode(a));
550         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
551                 return tarval_mod(ta, tb);
552         return tarval_bad;
553 }  /* do_computed_value_Mod */
554
555 /**
556  * Return the value of a Proj(Div).
557  */
558 static ir_tarval *computed_value_Proj_Div(const ir_node *n)
559 {
560         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
561         if (proj_nr != pn_Div_res)
562                 return tarval_bad;
563
564         return do_computed_value_Div(get_Proj_pred(n));
565 }  /* computed_value_Proj_Div */
566
567 /**
568  * Return the value of a Proj(Mod).
569  */
570 static ir_tarval *computed_value_Proj_Mod(const ir_node *n)
571 {
572         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
573
574         if (proj_nr == pn_Mod_res) {
575                 const ir_node *mod = get_Proj_pred(n);
576                 return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(mod), get_Mod_right(mod));
577         }
578         return tarval_bad;
579 }  /* computed_value_Proj_Mod */
580
581 /**
582  * Return the value of a Proj.
583  */
584 static ir_tarval *computed_value_Proj(const ir_node *proj)
585 {
586         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
587
588         if (n->op->ops.computed_value_Proj != NULL)
589                 return n->op->ops.computed_value_Proj(proj);
590         return tarval_bad;
591 }  /* computed_value_Proj */
592
593 /**
594  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
595  * Performs constant folding.
596  *
597  * @param n  The node this should be evaluated
598  */
599 ir_tarval *computed_value(const ir_node *n)
600 {
601         vrp_attr *vrp = vrp_get_info(n);
602         if (vrp && vrp->valid && tarval_cmp(vrp->bits_set, vrp->bits_not_set) == ir_relation_equal) {
603                 return vrp->bits_set;
604         }
605         if (n->op->ops.computed_value)
606                 return n->op->ops.computed_value(n);
607         return tarval_bad;
608 }  /* computed_value */
609
610 /**
611  * Set the default computed_value evaluator in an ir_op_ops.
612  *
613  * @param code   the opcode for the default operation
614  * @param ops    the operations initialized
615  *
616  * @return
617  *    The operations.
618  */
619 static ir_op_ops *firm_set_default_computed_value(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
620 {
621 #define CASE(a)                                        \
622         case iro_##a:                                      \
623                 ops->computed_value      = computed_value_##a; \
624                 break
625 #define CASE_PROJ(a)                                        \
626         case iro_##a:                                           \
627                 ops->computed_value_Proj = computed_value_Proj_##a; \
628                 break
629
630         switch (code) {
631         CASE(Add);
632         CASE(And);
633         CASE(Borrow);
634         CASE(Carry);
635         CASE(Cmp);
636         CASE(Confirm);
637         CASE(Const);
638         CASE(Conv);
639         CASE(Eor);
640         CASE(Minus);
641         CASE(Mul);
642         CASE(Mux);
643         CASE(Not);
644         CASE(Or);
645         CASE(Proj);
646         CASE(Rotl);
647         CASE(Shl);
648         CASE(Shr);
649         CASE(Shrs);
650         CASE(Sub);
651         CASE(SymConst);
652         CASE_PROJ(Div);
653         CASE_PROJ(Mod);
654         default:
655                 /* leave NULL */
656                 break;
657         }
658
659         return ops;
660 #undef CASE_PROJ
661 #undef CASE
662 }  /* firm_set_default_computed_value */
663
664 /**
665  * Returns a equivalent block for another block.
666  * If the block has only one predecessor, this is
667  * the equivalent one. If the only predecessor of a block is
668  * the block itself, this is a dead block.
669  *
670  * If both predecessors of a block are the branches of a binary
671  * Cond, the equivalent block is Cond's block.
672  *
673  * If all predecessors of a block are bad or lies in a dead
674  * block, the current block is dead as well.
675  *
676  * Note, that blocks are NEVER turned into Bad's, instead
677  * the dead_block flag is set. So, never test for is_Bad(block),
678  * always use is_dead_Block(block).
679  */
680 static ir_node *equivalent_node_Block(ir_node *n)
681 {
682         ir_node *oldn = n;
683         int     n_preds;
684         ir_graph *irg;
685
686         /* don't optimize dead or labeled blocks */
687         if (is_Block_dead(n) || has_Block_entity(n))
688                 return n;
689
690         n_preds = get_Block_n_cfgpreds(n);
691
692         /* The Block constructor does not call optimize, but mature_immBlock()
693            calls the optimization. */
694         assert(get_Block_matured(n));
695
696         irg = get_irn_irg(n);
697
698         /* Straightening: a single entry Block following a single exit Block
699            can be merged, if it is not the Start block. */
700         /* !!! Beware, all Phi-nodes of n must have been optimized away.
701            This should be true, as the block is matured before optimize is called.
702            But what about Phi-cycles with the Phi0/Id that could not be resolved?
703            Remaining Phi nodes are just Ids. */
704         if (n_preds == 1) {
705                 ir_node *pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(n, 0));
706
707                 if (is_Jmp(pred)) {
708                         ir_node *predblock = get_nodes_block(pred);
709                         if (predblock == oldn) {
710                                 /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
711                                 n = set_Block_dead(n);
712                                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
713                         } else {
714                                 n = predblock;
715                                 DBG_OPT_STG(oldn, n);
716                         }
717                 } else if (is_Cond(pred)) {
718                         ir_node *predblock = get_nodes_block(pred);
719                         if (predblock == oldn) {
720                                 /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
721                                 n = set_Block_dead(n);
722                                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
723                         }
724                 }
725         } else if (n_preds == 2) {
726                 /* Test whether Cond jumps twice to this block
727                  * The more general case which more than 2 predecessors is handles
728                  * in optimize_cf(), we handle only this special case for speed here.
729                  */
730                 ir_node *a = get_Block_cfgpred(n, 0);
731                 ir_node *b = get_Block_cfgpred(n, 1);
732
733                 if (is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
734                         ir_node *cond = get_Proj_pred(a);
735
736                     if (cond == get_Proj_pred(b) && is_Cond(cond) &&
737                         get_irn_mode(get_Cond_selector(cond)) == mode_b) {
738                                 /* Also a single entry Block following a single exit Block.  Phis have
739                                    twice the same operand and will be optimized away. */
740                                 n = get_nodes_block(cond);
741                                 DBG_OPT_IFSIM1(oldn, a, b, n);
742                         }
743                 }
744         } else if (get_opt_unreachable_code() &&
745                    (n != get_irg_start_block(irg)) &&
746                    (n != get_irg_end_block(irg))) {
747                 int i;
748
749                 /* If all inputs are dead, this block is dead too, except if it is
750                    the start or end block.  This is one step of unreachable code
751                    elimination */
752                 for (i = get_Block_n_cfgpreds(n) - 1; i >= 0; --i) {
753                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(n, i);
754                         ir_node *pred_blk;
755
756                         if (is_Bad(pred)) continue;
757                         pred_blk = get_nodes_block(skip_Proj(pred));
758
759                         if (is_Block_dead(pred_blk)) continue;
760
761                         if (pred_blk != n) {
762                                 /* really found a living input */
763                                 break;
764                         }
765                 }
766                 if (i < 0) {
767                         n = set_Block_dead(n);
768                         DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
769                 }
770         }
771
772         return n;
773 }  /* equivalent_node_Block */
774
775 /**
776  * Returns a equivalent node for a Jmp, a Bad :-)
777  * Of course this only happens if the Block of the Jmp is dead.
778  */
779 static ir_node *equivalent_node_Jmp(ir_node *n)
780 {
781         ir_node *oldn = n;
782
783         /* unreachable code elimination */
784         if (is_Block_dead(get_nodes_block(n))) {
785                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
786                 n = get_irg_bad(irg);
787                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
788         }
789         return n;
790 }  /* equivalent_node_Jmp */
791
792 /** Raise is handled in the same way as Jmp. */
793 #define equivalent_node_Raise   equivalent_node_Jmp
794
795
796 /* We do not evaluate Cond here as we replace it by a new node, a Jmp.
797    See transform_node_Proj_Cond(). */
798
799 /**
800  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
801  * so a op 0 = 0 op a = a.
802  */
803 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n)
804 {
805         ir_node *oldn = n;
806
807         ir_node *a = get_binop_left(n);
808         ir_node *b = get_binop_right(n);
809
810         ir_tarval *tv;
811         ir_node *on;
812
813         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
814            Find this predecessors value and remember the other node: */
815         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
816                 on = b;
817         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
818                 on = a;
819         } else
820                 return n;
821
822         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
823          * unnecessary. Remove it.
824          *
825          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
826          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
827          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
828          */
829         if (tarval_is_null(tv) && get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
830                 n = on;
831
832                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
833         }
834
835         return n;
836 }  /* equivalent_node_neutral_zero */
837
838 /**
839  * Eor is commutative and has neutral 0.
840  */
841 static ir_node *equivalent_node_Eor(ir_node *n)
842 {
843         ir_node *oldn = n;
844         ir_node *a;
845         ir_node *b;
846
847         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
848         if (n != oldn) return n;
849
850         a = get_Eor_left(n);
851         b = get_Eor_right(n);
852
853         if (is_Eor(a)) {
854                 ir_node *aa = get_Eor_left(a);
855                 ir_node *ab = get_Eor_right(a);
856
857                 if (aa == b) {
858                         /* (a ^ b) ^ a -> b */
859                         n = ab;
860                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
861                         return n;
862                 } else if (ab == b) {
863                         /* (a ^ b) ^ b -> a */
864                         n = aa;
865                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
866                         return n;
867                 }
868         }
869         if (is_Eor(b)) {
870                 ir_node *ba = get_Eor_left(b);
871                 ir_node *bb = get_Eor_right(b);
872
873                 if (ba == a) {
874                         /* a ^ (a ^ b) -> b */
875                         n = bb;
876                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
877                         return n;
878                 } else if (bb == a) {
879                         /* a ^ (b ^ a) -> b */
880                         n = ba;
881                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
882                         return n;
883                 }
884         }
885         return n;
886 }
887
888 /*
889  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
890  *
891  * The second one looks strange, but this construct
892  * is used heavily in the LCC sources :-).
893  *
894  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
895  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
896  */
897 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n)
898 {
899         ir_node *oldn = n;
900         ir_node *left, *right;
901         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
902
903         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
904         if (n != oldn)
905                 return n;
906
907         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
908         if (mode_is_float(mode)) {
909                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
910                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
911                         return n;
912         }
913
914         left  = get_Add_left(n);
915         right = get_Add_right(n);
916
917         if (is_Sub(left)) {
918                 if (get_Sub_right(left) == right) {
919                         /* (a - x) + x */
920
921                         n = get_Sub_left(left);
922                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
923                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
924                                 return n;
925                         }
926                 }
927         }
928         if (is_Sub(right)) {
929                 if (get_Sub_right(right) == left) {
930                         /* x + (a - x) */
931
932                         n = get_Sub_left(right);
933                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
934                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
935                                 return n;
936                         }
937                 }
938         }
939         return n;
940 }  /* equivalent_node_Add */
941
942 /**
943  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
944  * so a op 0 = a.
945  */
946 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n)
947 {
948         ir_node *oldn = n;
949
950         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
951         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
952         ir_tarval *tb = value_of(b);
953
954         if (tarval_is_null(tb)) {
955                 n = a;
956
957                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
958         }
959         return n;
960 }  /* equivalent_node_left_zero */
961
962 #define equivalent_node_Shl   equivalent_node_left_zero
963 #define equivalent_node_Shr   equivalent_node_left_zero
964 #define equivalent_node_Shrs  equivalent_node_left_zero
965 #define equivalent_node_Rotl  equivalent_node_left_zero
966
967 /**
968  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
969  *
970  * The second one looks strange, but this construct
971  * is used heavily in the LCC sources :-).
972  *
973  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
974  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
975  */
976 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n)
977 {
978         ir_node   *oldn = n;
979         ir_node   *b;
980         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
981         ir_tarval *tb;
982
983         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
984         if (mode_is_float(mode)) {
985                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
986                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
987                         return n;
988         }
989
990         b  = get_Sub_right(n);
991         tb = value_of(b);
992
993         /* Beware: modes might be different */
994         if (tarval_is_null(tb)) {
995                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
996                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
997                         n = a;
998
999                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
1000                 }
1001         }
1002         return n;
1003 }  /* equivalent_node_Sub */
1004
1005
1006 /**
1007  * Optimize an "self-inverse unary op", ie op(op(n)) = n.
1008  *
1009  * @todo
1010  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
1011  *   We handle it anyway here but the better way would be a
1012  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
1013  */
1014 static ir_node *equivalent_node_idempotent_unop(ir_node *n)
1015 {
1016         ir_node *oldn = n;
1017         ir_node *pred = get_unop_op(n);
1018
1019         /* optimize symmetric unop */
1020         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
1021                 n = get_unop_op(pred);
1022                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n, FS_OPT_IDEM_UNARY);
1023         }
1024         return n;
1025 }  /* equivalent_node_idempotent_unop */
1026
1027 /** Optimize Not(Not(x)) == x. */
1028 #define equivalent_node_Not    equivalent_node_idempotent_unop
1029
1030 /** -(-x) == x       ??? Is this possible or can --x raise an
1031                        out of bounds exception if min =! max? */
1032 #define equivalent_node_Minus  equivalent_node_idempotent_unop
1033
1034 /**
1035  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
1036  */
1037 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n)
1038 {
1039         ir_node *oldn = n;
1040         ir_node *a = get_Mul_left(n);
1041
1042         /* we can handle here only the n * n = n bit cases */
1043         if (get_irn_mode(n) == get_irn_mode(a)) {
1044                 ir_node   *b = get_Mul_right(n);
1045                 ir_tarval *tv;
1046
1047                 /*
1048                  * Mul is commutative and has again an other neutral element.
1049                  * Constants are place right, so check this case first.
1050                  */
1051                 tv = value_of(b);
1052                 if (tarval_is_one(tv)) {
1053                         n = a;
1054                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1055                 } else {
1056                         tv = value_of(a);
1057                         if (tarval_is_one(tv)) {
1058                                 n = b;
1059                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1060                         }
1061                 }
1062         }
1063         return n;
1064 }  /* equivalent_node_Mul */
1065
1066 /**
1067  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
1068  */
1069 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n)
1070 {
1071         ir_node *oldn = n;
1072
1073         ir_node   *a = get_Or_left(n);
1074         ir_node   *b = get_Or_right(n);
1075         ir_tarval *tv;
1076
1077         if (a == b) {
1078                 n = a;    /* idempotence */
1079                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1080                 return n;
1081         }
1082         /* constants are normalized to right, check this side first */
1083         tv = value_of(b);
1084         if (tarval_is_null(tv)) {
1085                 n = a;
1086                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1087                 return n;
1088         }
1089         tv = value_of(a);
1090         if (tarval_is_null(tv)) {
1091                 n = b;
1092                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1093                 return n;
1094         }
1095
1096         return n;
1097 }  /* equivalent_node_Or */
1098
1099 /**
1100  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a = a & a = (a|X) & a = a.
1101  */
1102 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n)
1103 {
1104         ir_node *oldn = n;
1105
1106         ir_node   *a = get_And_left(n);
1107         ir_node   *b = get_And_right(n);
1108         ir_tarval *tv;
1109
1110         if (a == b) {
1111                 n = a;    /* idempotence */
1112                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1113                 return n;
1114         }
1115         /* constants are normalized to right, check this side first */
1116         tv = value_of(b);
1117         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1118                 n = a;
1119                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1120                 return n;
1121         }
1122         if (tv != get_tarval_bad()) {
1123                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1124                 if (!mode_is_signed(mode) && is_Conv(a)) {
1125                         ir_node *convop     = get_Conv_op(a);
1126                         ir_mode *convopmode = get_irn_mode(convop);
1127                         if (!mode_is_signed(convopmode)) {
1128                                 if (tarval_is_all_one(tarval_convert_to(tv, convopmode))) {
1129                                         /* Conv(X) & all_one(mode(X)) = Conv(X) */
1130                                         n = a;
1131                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1132                                         return n;
1133                                 }
1134                         }
1135                 }
1136         }
1137         tv = value_of(a);
1138         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1139                 n = b;
1140                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1141                 return n;
1142         }
1143         if (is_Or(a)) {
1144                 if (b == get_Or_left(a) || b == get_Or_right(a)) {
1145                         /* (a|X) & a */
1146                         n = b;
1147                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1148                         return n;
1149                 }
1150         }
1151         if (is_Or(b)) {
1152                 if (a == get_Or_left(b) || a == get_Or_right(b)) {
1153                         /* a & (a|X) */
1154                         n = a;
1155                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1156                         return n;
1157                 }
1158         }
1159         return n;
1160 }  /* equivalent_node_And */
1161
1162 /**
1163  * Try to remove useless Conv's:
1164  */
1165 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n)
1166 {
1167         ir_node *oldn = n;
1168         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1169
1170         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1171         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1172
1173 restart:
1174         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1175                 if (get_Conv_strict(n)) {
1176                         ir_node *p = a;
1177
1178                         /* neither Minus nor Confirm change the precision,
1179                            so we can "look-through" */
1180                         for (;;) {
1181                                 if (is_Minus(p)) {
1182                                         p = get_Minus_op(p);
1183                                 } else if (is_Confirm(p)) {
1184                                         p = get_Confirm_value(p);
1185                                 } else {
1186                                         /* stop here */
1187                                         break;
1188                                 }
1189                         }
1190                         if (is_Conv(p) && get_Conv_strict(p)) {
1191                                 /* we known already, that a_mode == n_mode, and neither
1192                                    Minus change the mode, so the second Conv
1193                                    can be kicked */
1194                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1195                                 n = a;
1196                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1197                                 return n;
1198                         }
1199                         if (is_Proj(p)) {
1200                                 ir_node *pred = get_Proj_pred(p);
1201                                 if (is_Load(pred)) {
1202                                         /* Loads always return with the exact precision of n_mode */
1203                                         assert(get_Load_mode(pred) == n_mode);
1204                                         n = a;
1205                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1206                                         return n;
1207                                 }
1208                                 if (is_Proj(pred) && get_Proj_proj(pred) == pn_Start_T_args) {
1209                                         pred = get_Proj_pred(pred);
1210                                         if (is_Start(pred)) {
1211                                                 /* Arguments always return with the exact precision,
1212                                                    as strictConv's are place before Call -- if the
1213                                                    caller was compiled with the same setting.
1214                                                    Otherwise, the semantics is probably still right. */
1215                                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1216                                                 n = a;
1217                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1218                                                 return n;
1219                                         }
1220                                 }
1221                         }
1222                         if (is_Conv(a)) {
1223                                 /* special case: the immediate predecessor is also a Conv */
1224                                 if (! get_Conv_strict(a)) {
1225                                         /* first one is not strict, kick it */
1226                                         a = get_Conv_op(a);
1227                                         a_mode = get_irn_mode(a);
1228                                         set_Conv_op(n, a);
1229                                         goto restart;
1230                                 }
1231                                 /* else both are strict conv, second is superfluous */
1232                                 n = a;
1233                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1234                                 return n;
1235                         }
1236                 } else {
1237                         n = a;
1238                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1239                         return n;
1240                 }
1241         } else if (is_Conv(a)) { /* Conv(Conv(b)) */
1242                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
1243                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
1244
1245                 if (get_Conv_strict(n) && get_Conv_strict(a)) {
1246                         /* both are strict conv */
1247                         if (smaller_mode(a_mode, n_mode)) {
1248                                 /* both are strict, but the first is smaller, so
1249                                    the second cannot remove more precision, remove the
1250                                    strict bit */
1251                                 set_Conv_strict(n, 0);
1252                         }
1253                 }
1254                 if (n_mode == b_mode) {
1255                         if (! get_Conv_strict(n) && ! get_Conv_strict(a)) {
1256                                 if (n_mode == mode_b) {
1257                                         n = b; /* Convb(Conv*(xxxb(...))) == xxxb(...) */
1258                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1259                                         return n;
1260                                 } else if (get_mode_arithmetic(n_mode) == get_mode_arithmetic(a_mode)) {
1261                                         if (values_in_mode(b_mode, a_mode)) {
1262                                                 n = b;        /* ConvS(ConvL(xxxS(...))) == xxxS(...) */
1263                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1264                                                 return n;
1265                                         }
1266                                 }
1267                         }
1268                         if (mode_is_int(n_mode) && get_mode_arithmetic(a_mode) == irma_ieee754) {
1269                                 /* ConvI(ConvF(I)) -> I, iff float mantissa >= int mode */
1270                                 unsigned int_mantissa   = get_mode_size_bits(n_mode) - (mode_is_signed(n_mode) ? 1 : 0);
1271                                 unsigned float_mantissa = tarval_ieee754_get_mantissa_size(a_mode);
1272
1273                                 if (float_mantissa >= int_mantissa) {
1274                                         n = b;
1275                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1276                                         return n;
1277                                 }
1278                         }
1279                         if (is_Conv(b)) {
1280                                 if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1281                                         if (get_Conv_strict(n))
1282                                                 set_Conv_strict(b, 1);
1283                                         n = b; /* ConvA(ConvB(ConvA(...))) == ConvA(...) */
1284                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1285                                         return n;
1286                                 }
1287                         }
1288                 }
1289         }
1290         return n;
1291 }  /* equivalent_node_Conv */
1292
1293 /**
1294  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1295  *   themselves.
1296  */
1297 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n)
1298 {
1299         int i, n_preds;
1300
1301         ir_node *oldn = n;
1302         ir_node *block;
1303         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1304
1305         if (!get_opt_optimize() &&
1306                         get_irg_phase_state(get_irn_irg(n)) != phase_building)
1307                 return n;
1308
1309         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1310
1311         block = get_nodes_block(n);
1312         /* Control dead */
1313         if (is_Block_dead(block)) {
1314                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
1315                 return get_irg_bad(irg);
1316         }
1317
1318         if (n_preds == 0) return n;           /* Phi of dead Region without predecessors. */
1319
1320         /* Find first non-self-referencing input */
1321         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1322                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1323                 if (   (first_val != n)                            /* not self pointer */
1324 #if 0
1325                     /* BEWARE: when the if is changed to 1, Phis will ignore their Bad
1326                      * predecessors. Then, Phi nodes in unreachable code might be removed,
1327                      * causing nodes pointing to themselev (Adds for instance).
1328                      * This is really bad and causes endless recursion on several
1329                      * code pathes, so we do NOT optimize such code.
1330                      * This is not that bad as it sounds, optimize_cf() removes bad control flow
1331                      * (and bad Phi predecessors), so live code is optimized later.
1332                      */
1333                         && (! is_Bad(get_Block_cfgpred(block, i)))
1334 #endif
1335                    ) {        /* value not dead */
1336                         break;          /* then found first value. */
1337                 }
1338         }
1339
1340         if (i >= n_preds) {
1341                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
1342                 /* A totally Bad or self-referencing Phi (we didn't break the above loop) */
1343                 return get_irg_bad(irg);
1344         }
1345
1346         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1347         are non-self-referencing */
1348         while (++i < n_preds) {
1349                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1350                 if (   (scnd_val != n)
1351                     && (scnd_val != first_val)
1352 #if 0
1353                     /* see above */
1354                     && (! is_Bad(get_Block_cfgpred(block, i)))
1355 #endif
1356                         ) {
1357                         break;
1358                 }
1359         }
1360
1361         if (i >= n_preds && !is_Dummy(first_val)) {
1362                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1363                 n = first_val;
1364                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1365         }
1366         return n;
1367 }  /* equivalent_node_Phi */
1368
1369 /**
1370  * Several optimizations:
1371  * - fold Sync-nodes, iff they have only one predecessor except
1372  *   themselves.
1373  */
1374 static ir_node *equivalent_node_Sync(ir_node *n)
1375 {
1376         int arity = get_Sync_n_preds(n);
1377         int i;
1378
1379         for (i = 0; i < arity;) {
1380                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
1381                 int      j;
1382
1383                 /* Remove Bad predecessors */
1384                 if (is_Bad(pred)) {
1385                         del_Sync_n(n, i);
1386                         --arity;
1387                         continue;
1388                 }
1389
1390                 /* Remove duplicate predecessors */
1391                 for (j = 0;; ++j) {
1392                         if (j >= i) {
1393                                 ++i;
1394                                 break;
1395                         }
1396                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
1397                                 del_Sync_n(n, i);
1398                                 --arity;
1399                                 break;
1400                         }
1401                 }
1402         }
1403
1404         if (arity == 0) {
1405                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
1406                 return get_irg_bad(irg);
1407         }
1408         if (arity == 1) return get_Sync_pred(n, 0);
1409         return n;
1410 }  /* equivalent_node_Sync */
1411
1412 /**
1413  * Optimize Proj(Tuple).
1414  */
1415 static ir_node *equivalent_node_Proj_Tuple(ir_node *proj)
1416 {
1417         ir_node *oldn  = proj;
1418         ir_node *tuple = get_Proj_pred(proj);
1419
1420         /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1421         proj = get_Tuple_pred(tuple, get_Proj_proj(proj));
1422         DBG_OPT_TUPLE(oldn, tuple, proj);
1423
1424         return proj;
1425 }  /* equivalent_node_Proj_Tuple */
1426
1427 /**
1428  * Optimize a / 1 = a.
1429  */
1430 static ir_node *equivalent_node_Proj_Div(ir_node *proj)
1431 {
1432         ir_node   *oldn = proj;
1433         ir_node   *div  = get_Proj_pred(proj);
1434         ir_node   *b    = get_Div_right(div);
1435         ir_tarval *tb   = value_of(b);
1436
1437         /* Div is not commutative. */
1438         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1439                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1440                 case pn_Div_M:
1441                         proj = get_Div_mem(div);
1442                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1443                         return proj;
1444
1445                 case pn_Div_res:
1446                         proj = get_Div_left(div);
1447                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1448                         return proj;
1449
1450                 default:
1451                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1452                            transform_node_Proj_Div() */
1453                         return proj;
1454                 }
1455         }
1456         return proj;
1457 }  /* equivalent_node_Proj_Div */
1458
1459 /**
1460  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1461  */
1462 static ir_node *equivalent_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
1463 {
1464         ir_node *oldn  = proj;
1465         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
1466         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
1467         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
1468
1469         if (a == b) {
1470                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1471                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1472                 case pn_CopyB_M:
1473                         proj = get_CopyB_mem(copyb);
1474                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1475                         break;
1476
1477                 case pn_CopyB_X_except: {
1478                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1479                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1480                         proj = get_irg_bad(irg);
1481                         break;
1482                 }
1483                 }
1484         }
1485         return proj;
1486 }  /* equivalent_node_Proj_CopyB */
1487
1488 /**
1489  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1490  */
1491 static ir_node *equivalent_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
1492 {
1493         ir_node *oldn  = proj;
1494         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
1495         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
1496         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
1497         int ret_tuple  = 0;
1498
1499         if (idx == get_Bound_lower(bound))
1500                 ret_tuple = 1;
1501         else if (is_Bound(pred)) {
1502                 /*
1503                  * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
1504                  * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1505                  */
1506                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
1507                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
1508                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1509                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
1510                         /*
1511                          * One could expect that we simply return the previous
1512                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1513                          * add an exception Proj to a new location then.
1514                          * So, we must turn in into a tuple.
1515                          */
1516                         ret_tuple = 1;
1517                 }
1518         }
1519         if (ret_tuple) {
1520                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1521                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1522                 case pn_Bound_M:
1523                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1524                         proj = get_Bound_mem(bound);
1525                         break;
1526                 case pn_Bound_X_except: {
1527                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1528                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1529                         proj = get_irg_bad(irg);
1530                         break;
1531                 }
1532                 case pn_Bound_res:
1533                         proj = idx;
1534                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1535                         break;
1536                 default:
1537                         /* cannot optimize pn_Bound_X_regular, handled in transform ... */
1538                         break;
1539                 }
1540         }
1541         return proj;
1542 }  /* equivalent_node_Proj_Bound */
1543
1544 /**
1545  * Optimize an Exception Proj(Load) with a non-null address.
1546  */
1547 static ir_node *equivalent_node_Proj_Load(ir_node *proj)
1548 {
1549         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
1550                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1551                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
1552
1553                         /* get the Load address */
1554                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
1555                         const ir_node *confirm;
1556
1557                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1558                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
1559                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1560                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1561                                         return get_irg_bad(irg);
1562                                 }
1563                         }
1564                 }
1565         }
1566         return proj;
1567 }  /* equivalent_node_Proj_Load */
1568
1569 /**
1570  * Optimize an Exception Proj(Store) with a non-null address.
1571  */
1572 static ir_node *equivalent_node_Proj_Store(ir_node *proj)
1573 {
1574         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
1575                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1576                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
1577
1578                         /* get the load/store address */
1579                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
1580                         const ir_node *confirm;
1581
1582                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1583                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
1584                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1585                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1586                                         return get_irg_bad(irg);
1587                                 }
1588                         }
1589                 }
1590         }
1591         return proj;
1592 }  /* equivalent_node_Proj_Store */
1593
1594 /**
1595  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
1596  * because of creating new nodes.
1597  */
1598 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj)
1599 {
1600         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
1601
1602         if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1603                 if (is_Block_dead(get_nodes_block(n))) {
1604                         /* Remove dead control flow -- early gigo(). */
1605                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1606                         return get_irg_bad(irg);
1607                 }
1608         }
1609         if (n->op->ops.equivalent_node_Proj)
1610                 return n->op->ops.equivalent_node_Proj(proj);
1611         return proj;
1612 }  /* equivalent_node_Proj */
1613
1614 /**
1615  * Remove Id's.
1616  */
1617 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n)
1618 {
1619         ir_node *oldn = n;
1620
1621         do {
1622                 n = get_Id_pred(n);
1623         } while (is_Id(n));
1624
1625         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1626         return n;
1627 }  /* equivalent_node_Id */
1628
1629 /**
1630  * Optimize a Mux.
1631  */
1632 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1633 {
1634         ir_node   *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1635         ir_node   *n_t, *n_f;
1636         ir_tarval *ts = value_of(sel);
1637
1638         /* Mux(true, f, t) == t */
1639         if (ts == tarval_b_true) {
1640                 n = get_Mux_true(n);
1641                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1642                 return n;
1643         }
1644         /* Mux(false, f, t) == f */
1645         if (ts == tarval_b_false) {
1646                 n = get_Mux_false(n);
1647                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1648                 return n;
1649         }
1650         n_t = get_Mux_true(n);
1651         n_f = get_Mux_false(n);
1652
1653         /* Mux(v, x, T) == x */
1654         if (is_Unknown(n_f)) {
1655                 n = n_t;
1656                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1657                 return n;
1658         }
1659         /* Mux(v, T, x) == x */
1660         if (is_Unknown(n_t)) {
1661                 n = n_f;
1662                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1663                 return n;
1664         }
1665
1666         /* Mux(v, x, x) == x */
1667         if (n_t == n_f) {
1668                 n = n_t;
1669                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1670                 return n;
1671         }
1672         if (is_Cmp(sel) && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1673                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
1674                 ir_node    *f        = get_Mux_false(n);
1675                 ir_node    *t        = get_Mux_true(n);
1676
1677                 /*
1678                  * Note further that these optimization work even for floating point
1679                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1680                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1681                  */
1682                 ir_node *const cmp_l = get_Cmp_left(sel);
1683                 ir_node *const cmp_r = get_Cmp_right(sel);
1684
1685                 switch (relation) {
1686                 case ir_relation_equal:
1687                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t == f, t, f) -> f */
1688                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f == t, t, f) -> f */
1689                                 n = f;
1690                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1691                                 return n;
1692                         }
1693                         break;
1694
1695                 case ir_relation_less_greater:
1696                 case ir_relation_unordered_less_greater:
1697                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t != f, t, f) -> t */
1698                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f != t, t, f) -> t */
1699                                 n = t;
1700                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1701                                 return n;
1702                         }
1703                         break;
1704                 default:
1705                         break;
1706                 }
1707
1708                 /*
1709                  * Note: normalization puts the constant on the right side,
1710                  * so we check only one case.
1711                  */
1712                 if (cmp_l == t && tarval_is_null(value_of(cmp_r))) {
1713                         /* Mux(t CMP 0, X, t) */
1714                         if (is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == t) {
1715                                 /* Mux(t CMP 0, -t, t) */
1716                                 if (relation == ir_relation_equal) {
1717                                         /* Mux(t == 0, -t, t)  ==>  -t */
1718                                         n = f;
1719                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1720                                 } else if (relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_unordered_less_greater) {
1721                                         /* Mux(t != 0, -t, t)  ==> t */
1722                                         n = t;
1723                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1724                                 }
1725                         }
1726                 }
1727         }
1728
1729         return n;
1730 }
1731
1732 /**
1733  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1734  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1735  */
1736 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n)
1737 {
1738         ir_node    *pred     = get_Confirm_value(n);
1739         ir_relation relation = get_Confirm_relation(n);
1740
1741         while (is_Confirm(pred) && relation == get_Confirm_relation(pred)) {
1742                 /*
1743                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1744                  * replace the second one with the first.
1745                  */
1746                 n    = pred;
1747                 pred = get_Confirm_value(n);
1748         }
1749         return n;
1750 }
1751
1752 /**
1753  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1754  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1755  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1756  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1757  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1758  */
1759 ir_node *equivalent_node(ir_node *n)
1760 {
1761         if (n->op->ops.equivalent_node)
1762                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1763         return n;
1764 }  /* equivalent_node */
1765
1766 /**
1767  * Sets the default equivalent node operation for an ir_op_ops.
1768  *
1769  * @param code   the opcode for the default operation
1770  * @param ops    the operations initialized
1771  *
1772  * @return
1773  *    The operations.
1774  */
1775 static ir_op_ops *firm_set_default_equivalent_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
1776 {
1777 #define CASE(a)                                      \
1778         case iro_##a:                                    \
1779                 ops->equivalent_node  = equivalent_node_##a; \
1780                 break
1781 #define CASE_PROJ(a)                                          \
1782         case iro_##a:                                             \
1783                 ops->equivalent_node_Proj = equivalent_node_Proj_##a; \
1784                 break
1785
1786         switch (code) {
1787         CASE(Block);
1788         CASE(Jmp);
1789         CASE(Raise);
1790         CASE(Eor);
1791         CASE(Add);
1792         CASE(Shl);
1793         CASE(Shr);
1794         CASE(Shrs);
1795         CASE(Rotl);
1796         CASE(Sub);
1797         CASE(Not);
1798         CASE(Minus);
1799         CASE(Mul);
1800         CASE(Or);
1801         CASE(And);
1802         CASE(Conv);
1803         CASE(Phi);
1804         CASE(Sync);
1805         CASE_PROJ(Tuple);
1806         CASE_PROJ(Div);
1807         CASE_PROJ(CopyB);
1808         CASE_PROJ(Bound);
1809         CASE_PROJ(Load);
1810         CASE_PROJ(Store);
1811         CASE(Proj);
1812         CASE(Id);
1813         CASE(Mux);
1814         CASE(Confirm);
1815         default:
1816                 /* leave NULL */
1817                 break;
1818         }
1819
1820         return ops;
1821 #undef CASE
1822 #undef CASE_PROJ
1823 }  /* firm_set_default_equivalent_node */
1824
1825 /**
1826  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1827  * with all predecessors constant.
1828  */
1829 static int is_const_Phi(ir_node *n)
1830 {
1831         int i;
1832
1833         if (! is_Phi(n) || get_irn_arity(n) == 0)
1834                 return 0;
1835         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i) {
1836                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1837                         return 0;
1838         }
1839         return 1;
1840 }  /* is_const_Phi */
1841
1842 typedef ir_tarval *(*tarval_sub_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode);
1843 typedef ir_tarval *(*tarval_binop_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b);
1844
1845 /**
1846  * in reality eval_func should be tarval (*eval_func)() but incomplete
1847  * declarations are bad style and generate noisy warnings
1848  */
1849 typedef void (*eval_func)(void);
1850
1851 /**
1852  * Wrapper for the tarval binop evaluation, tarval_sub has one more parameter.
1853  */
1854 static ir_tarval *do_eval(eval_func eval, ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode)
1855 {
1856         if (eval == (eval_func) tarval_sub) {
1857                 tarval_sub_type func = (tarval_sub_type)eval;
1858
1859                 return func(a, b, mode);
1860         } else {
1861                 tarval_binop_type func = (tarval_binop_type)eval;
1862
1863                 return func(a, b);
1864         }
1865 }
1866
1867 /**
1868  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1869  *
1870  * @param phi    the Phi node
1871  * @param other  the other operand
1872  * @param eval   an evaluator function
1873  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1874  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1875  *
1876  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1877  */
1878 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *other, eval_func eval, ir_mode *mode, int left)
1879 {
1880         ir_tarval *tv;
1881         void      **res;
1882         ir_node   *pred;
1883         ir_graph  *irg;
1884         int       i, n = get_irn_arity(phi);
1885
1886         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1887         if (left) {
1888                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1889                         pred = get_irn_n(phi, i);
1890                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1891                         tv   = do_eval(eval, other, tv, mode);
1892
1893                         if (tv == tarval_bad) {
1894                                 /* folding failed, bad */
1895                                 return NULL;
1896                         }
1897                         res[i] = tv;
1898                 }
1899         } else {
1900                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1901                         pred = get_irn_n(phi, i);
1902                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1903                         tv   = do_eval(eval, tv, other, mode);
1904
1905                         if (tv == tarval_bad) {
1906                                 /* folding failed, bad */
1907                                 return 0;
1908                         }
1909                         res[i] = tv;
1910                 }
1911         }
1912         irg = get_irn_irg(phi);
1913         for (i = 0; i < n; ++i) {
1914                 pred = get_irn_n(phi, i);
1915                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1916         }
1917         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1918 }  /* apply_binop_on_phi */
1919
1920 /**
1921  * Apply an evaluator on a binop with two constant Phi.
1922  *
1923  * @param a      the left Phi node
1924  * @param b      the right Phi node
1925  * @param eval   an evaluator function
1926  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1927  *
1928  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1929  */
1930 static ir_node *apply_binop_on_2_phis(ir_node *a, ir_node *b, eval_func eval, ir_mode *mode)
1931 {
1932         ir_tarval *tv_l, *tv_r, *tv;
1933         void     **res;
1934         ir_node  *pred;
1935         ir_graph *irg;
1936         int      i, n;
1937
1938         if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
1939                 return NULL;
1940
1941         n = get_irn_arity(a);
1942         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1943
1944         for (i = 0; i < n; ++i) {
1945                 pred = get_irn_n(a, i);
1946                 tv_l = get_Const_tarval(pred);
1947                 pred = get_irn_n(b, i);
1948                 tv_r = get_Const_tarval(pred);
1949                 tv   = do_eval(eval, tv_l, tv_r, mode);
1950
1951                 if (tv == tarval_bad) {
1952                         /* folding failed, bad */
1953                         return NULL;
1954                 }
1955                 res[i] = tv;
1956         }
1957         irg = get_irn_irg(a);
1958         for (i = 0; i < n; ++i) {
1959                 pred = get_irn_n(a, i);
1960                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1961         }
1962         return new_r_Phi(get_nodes_block(a), n, (ir_node **)res, mode);
1963 }  /* apply_binop_on_2_phis */
1964
1965 /**
1966  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
1967  *
1968  * @param phi    the Phi node
1969  * @param eval   an evaluator function
1970  *
1971  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1972  */
1973 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *(*eval)(ir_tarval *))
1974 {
1975         ir_tarval *tv;
1976         void     **res;
1977         ir_node  *pred;
1978         ir_mode  *mode;
1979         ir_graph *irg;
1980         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1981
1982         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1983         for (i = 0; i < n; ++i) {
1984                 pred = get_irn_n(phi, i);
1985                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1986                 tv   = eval(tv);
1987
1988                 if (tv == tarval_bad) {
1989                         /* folding failed, bad */
1990                         return 0;
1991                 }
1992                 res[i] = tv;
1993         }
1994         mode = get_irn_mode(phi);
1995         irg  = get_irn_irg(phi);
1996         for (i = 0; i < n; ++i) {
1997                 pred = get_irn_n(phi, i);
1998                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1999         }
2000         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
2001 }  /* apply_unop_on_phi */
2002
2003 /**
2004  * Apply a conversion on a constant operator (a Phi).
2005  *
2006  * @param phi    the Phi node
2007  *
2008  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
2009  */
2010 static ir_node *apply_conv_on_phi(ir_node *phi, ir_mode *mode)
2011 {
2012         ir_tarval *tv;
2013         void     **res;
2014         ir_node  *pred;
2015         ir_graph *irg;
2016         int      i, n = get_irn_arity(phi);
2017
2018         NEW_ARR_A(void *, res, n);
2019         for (i = 0; i < n; ++i) {
2020                 pred = get_irn_n(phi, i);
2021                 tv   = get_Const_tarval(pred);
2022                 tv   = tarval_convert_to(tv, mode);
2023
2024                 if (tv == tarval_bad) {
2025                         /* folding failed, bad */
2026                         return 0;
2027                 }
2028                 res[i] = tv;
2029         }
2030         irg = get_irn_irg(phi);
2031         for (i = 0; i < n; ++i) {
2032                 pred = get_irn_n(phi, i);
2033                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
2034         }
2035         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
2036 }  /* apply_conv_on_phi */
2037
2038 /**
2039  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
2040  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
2041  * If possible, remove the Conv's.
2042  */
2043 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n)
2044 {
2045         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2046
2047         if (mode_is_reference(mode)) {
2048                 ir_node *left     = get_binop_left(n);
2049                 ir_node *right    = get_binop_right(n);
2050                 unsigned ref_bits = get_mode_size_bits(mode);
2051
2052                 if (is_Conv(left)) {
2053                         ir_mode *lmode = get_irn_mode(left);
2054                         unsigned bits = get_mode_size_bits(lmode);
2055
2056                         if (ref_bits == bits &&
2057                             mode_is_int(lmode) &&
2058                             get_mode_arithmetic(lmode) == irma_twos_complement) {
2059                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
2060                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
2061
2062                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
2063                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
2064                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
2065                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
2066                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
2067                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
2068                                          * as either signed or unsigned
2069                                          */
2070                                         set_binop_left(n, pre);
2071                                 }
2072                         }
2073                 }
2074
2075                 if (is_Conv(right)) {
2076                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
2077                         unsigned bits = get_mode_size_bits(rmode);
2078
2079                         if (ref_bits == bits &&
2080                             mode_is_int(rmode) &&
2081                             get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
2082                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
2083                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
2084
2085                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
2086                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
2087                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
2088                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
2089                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
2090                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
2091                                          * as either signed or unsigned
2092                                          */
2093                                         set_binop_right(n, pre);
2094                                 }
2095                         }
2096                 }
2097
2098                 /* let address arithmetic use unsigned modes */
2099                 if (is_Const(right)) {
2100                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
2101
2102                         if (mode_is_signed(rmode) && get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
2103                                 /* convert a AddP(P, *s) into AddP(P, *u) */
2104                                 ir_mode *nm = get_reference_mode_unsigned_eq(mode);
2105
2106                                 ir_node *pre = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, nm);
2107                                 set_binop_right(n, pre);
2108                         }
2109                 }
2110         }
2111
2112         return n;
2113 }  /* transform_node_AddSub */
2114
2115 #define HANDLE_BINOP_PHI(eval, a, b, c, mode)                     \
2116   do {                                                            \
2117   c = NULL;                                                       \
2118   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                           \
2119     /* check for Op(Phi, Const) */                                \
2120     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), eval, mode, 0);\
2121   }                                                               \
2122   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                      \
2123     /* check for Op(Const, Phi) */                                \
2124     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), eval, mode, 1);\
2125   }                                                               \
2126   else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {                  \
2127     /* check for Op(Phi, Phi) */                                  \
2128     c = apply_binop_on_2_phis(a, b, eval, mode);                  \
2129   }                                                               \
2130   if (c) {                                                        \
2131     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);                   \
2132     return c;                                                     \
2133   }                                                               \
2134   } while(0)
2135
2136 #define HANDLE_UNOP_PHI(eval, a, c)               \
2137   do {                                            \
2138   c = NULL;                                       \
2139   if (is_const_Phi(a)) {                          \
2140     /* check for Op(Phi) */                       \
2141     c = apply_unop_on_phi(a, eval);               \
2142     if (c) {                                      \
2143       DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
2144       return c;                                   \
2145     }                                             \
2146   }                                               \
2147   } while(0)
2148
2149 /**
2150  * Do the AddSub optimization, then Transform
2151  *   Constant folding on Phi
2152  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
2153  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
2154  * if the mode is integer or float.
2155  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
2156  * Reassociation might fold this further.
2157  */
2158 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n)
2159 {
2160         ir_mode *mode;
2161         ir_node *a, *b, *c, *oldn = n;
2162         vrp_attr *a_vrp, *b_vrp;
2163
2164         n = transform_node_AddSub(n);
2165
2166         a = get_Add_left(n);
2167         b = get_Add_right(n);
2168
2169         mode = get_irn_mode(n);
2170
2171         if (mode_is_reference(mode)) {
2172                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2173
2174                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
2175                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
2176                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2177                         return new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2178                 }
2179         }
2180
2181         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_add, a, b, c, mode);
2182
2183         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2184         if (mode_is_float(mode)) {
2185                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2186                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2187                         return n;
2188         }
2189
2190         if (mode_is_num(mode)) {
2191                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2192                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced by a simple instruction chain */
2193                 if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_ARCH_DEP)
2194                                 && a == b && mode_is_int(mode)) {
2195                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2196
2197                         n = new_rd_Mul(
2198                                 get_irn_dbg_info(n),
2199                                 block,
2200                                 a,
2201                                 new_r_Const_long(irg, mode, 2),
2202                                 mode);
2203                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2204                         return n;
2205                 }
2206                 if (is_Minus(a)) {
2207                         n = new_rd_Sub(
2208                                         get_irn_dbg_info(n),
2209                                         get_nodes_block(n),
2210                                         b,
2211                                         get_Minus_op(a),
2212                                         mode);
2213                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2214                         return n;
2215                 }
2216                 if (is_Minus(b)) {
2217                         n = new_rd_Sub(
2218                                         get_irn_dbg_info(n),
2219                                         get_nodes_block(n),
2220                                         a,
2221                                         get_Minus_op(b),
2222                                         mode);
2223                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2224                         return n;
2225                 }
2226                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2227                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2228                         if (is_Not(a)) {
2229                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2230
2231                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2232                                         /* ~x + 1 = -x */
2233                                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2234                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, mode);
2235                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2236                                         return n;
2237                                 }
2238                                 if (op == b) {
2239                                         /* ~x + x = -1 */
2240                                         n = new_r_Const(irg, get_mode_minus_one(mode));
2241                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_X_NOT_X);
2242                                         return n;
2243                                 }
2244                         }
2245                         if (is_Not(b)) {
2246                                 ir_node *op = get_Not_op(b);
2247
2248                                 if (op == a) {
2249                                         /* x + ~x = -1 */
2250                                         n = new_r_Const(irg, get_mode_minus_one(mode));
2251                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_X_NOT_X);
2252                                         return n;
2253                                 }
2254                         }
2255                 }
2256         }
2257
2258         a_vrp = vrp_get_info(a);
2259         b_vrp = vrp_get_info(b);
2260
2261         if (a_vrp && b_vrp) {
2262                 ir_tarval *c = tarval_and(a_vrp->bits_not_set, b_vrp->bits_not_set);
2263
2264                 if (tarval_is_null(c)) {
2265                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2266                         return new_rd_Or(dbgi, get_nodes_block(n), a, b, mode);
2267                 }
2268         }
2269         return n;
2270 }  /* transform_node_Add */
2271
2272 /**
2273  * returns -cnst or NULL if impossible
2274  */
2275 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst)
2276 {
2277         ir_tarval *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2278         dbg_info  *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2279         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(cnst);
2280         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2281         return new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
2282 }
2283
2284 /**
2285  * Do the AddSub optimization, then Transform
2286  *   Constant folding on Phi
2287  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2288  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2289  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2290  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2291  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2292  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2293  */
2294 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n)
2295 {
2296         ir_mode *mode;
2297         ir_node *oldn = n;
2298         ir_node *a, *b, *c;
2299
2300         n = transform_node_AddSub(n);
2301
2302         a = get_Sub_left(n);
2303         b = get_Sub_right(n);
2304
2305         mode = get_irn_mode(n);
2306
2307         if (mode_is_int(mode)) {
2308                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2309
2310                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2311                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2312                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2313                         n = new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2314                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_CONV);
2315                         return n;
2316                 }
2317
2318                 if (mode == lmode                                     &&
2319                     get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement &&
2320                     is_Const(a)                                       &&
2321                     get_Const_tarval(a) == get_mode_minus_one(mode)) {
2322                         /* -1 - x -> ~x */
2323                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2324                         n = new_rd_Not(dbg, get_nodes_block(n), b, mode);
2325                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_NOT);
2326                         return n;
2327                 }
2328         }
2329
2330 restart:
2331         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_sub, a, b, c, mode);
2332
2333         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2334         if (mode_is_float(mode)) {
2335                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2336                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2337                         return n;
2338         }
2339
2340         if (is_Const(b) && !mode_is_reference(get_irn_mode(b))) {
2341                 /* a - C -> a + (-C) */
2342                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2343                 if (cnst != NULL) {
2344                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2345                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2346
2347                         n = new_rd_Add(dbgi, block, a, cnst, mode);
2348                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2349                         return n;
2350                 }
2351         }
2352
2353         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2354                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2355                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2356                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2357                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, block, left, b, mode);
2358
2359                 n = new_rd_Minus(dbg, block, add, mode);
2360                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2361                 return n;
2362         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2363                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2364                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2365                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2366
2367                 n = new_rd_Add(dbg, block, a, right, mode);
2368                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2369                 return n;
2370         } else if (is_Sub(b)) {
2371                 /* a - (b - c) -> a + (c - b)
2372                  *             -> (a - b) + c iff (b - c) is a pointer */
2373                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2374                 ir_node  *s_left  = get_Sub_left(b);
2375                 ir_node  *s_right = get_Sub_right(b);
2376                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2377                 if (mode_is_reference(s_mode)) {
2378                         ir_node  *lowest_block = get_nodes_block(n); /* a and b are live here */
2379                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, lowest_block, a, s_left, mode);
2380                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2381
2382                         if (s_mode != mode)
2383                                 s_right = new_r_Conv(lowest_block, s_right, mode);
2384                         n = new_rd_Add(a_dbg, lowest_block, sub, s_right, mode);
2385                 } else {
2386                         ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2387                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, s_block, s_right, s_left, s_mode);
2388                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2389                         ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2390
2391                         n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, sub, mode);
2392                 }
2393                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2394                 return n;
2395         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2396                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2397                 if (is_Const(m_right)) {
2398                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2399                         if (cnst2 != NULL) {
2400                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2401                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2402                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2403                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2404                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2405                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2406                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2407
2408                                 n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, mul, mode);
2409                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2410                                 return n;
2411                         }
2412                 }
2413         }
2414
2415         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2416         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2417                 n = new_rd_Minus(
2418                                 get_irn_dbg_info(n),
2419                                 get_nodes_block(n),
2420                                 b,
2421                                 mode);
2422                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2423                 return n;
2424         }
2425         if (is_Add(a)) {
2426                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2427                         ir_node *left  = get_Add_left(a);
2428                         ir_node *right = get_Add_right(a);
2429
2430                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2431                         if (left == b) {
2432                                 if (mode != get_irn_mode(right)) {
2433                                         /* This Sub is an effective Cast */
2434                                         right = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, mode);
2435                                 }
2436                                 n = right;
2437                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2438                                 return n;
2439                         } else if (right == b) {
2440                                 if (mode != get_irn_mode(left)) {
2441                                         /* This Sub is an effective Cast */
2442                                         left = new_r_Conv(get_nodes_block(n), left, mode);
2443                                 }
2444                                 n = left;
2445                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2446                                 return n;
2447                         }
2448                 }
2449         }
2450         if (is_Add(b)) {
2451                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2452                         ir_node *left  = get_Add_left(b);
2453                         ir_node *right = get_Add_right(b);
2454
2455                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2456                         if (left == a) {
2457                                 ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
2458
2459                                 n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), right, r_mode);
2460                                 if (mode != r_mode) {
2461                                         /* This Sub is an effective Cast */
2462                                         n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2463                                 }
2464                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2465                                 return n;
2466                         } else if (right == a) {
2467                                 ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
2468
2469                                 n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), left, l_mode);
2470                                 if (mode != l_mode) {
2471                                         /* This Sub is an effective Cast */
2472                                         n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2473                                 }
2474                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2475                                 return n;
2476                         }
2477                 }
2478         }
2479         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2480                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2481
2482                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2483                         ir_mode *ma, *mb;
2484                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
2485                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
2486
2487                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2488                         ma = get_irn_mode(op_a);
2489                         mb = get_irn_mode(op_b);
2490
2491                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2492                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2493                                 a = op_a; b = op_b;
2494                                 set_Sub_left(n, a);
2495                                 set_Sub_right(n, b);
2496
2497                                 goto restart;
2498                         }
2499                 }
2500         }
2501         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2502         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
2503                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2504                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2505
2506                 if (ma == b) {
2507                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2508                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2509                         n = new_rd_Mul(
2510                                         get_irn_dbg_info(n),
2511                                         blk,
2512                                         ma,
2513                                         new_rd_Sub(
2514                                                 get_irn_dbg_info(n),
2515                                                 blk,
2516                                                 mb,
2517                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2518                                                 mode),
2519                                         mode);
2520                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2521                         return n;
2522                 } else if (mb == b) {
2523                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2524                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2525                         n = new_rd_Mul(
2526                                         get_irn_dbg_info(n),
2527                                         blk,
2528                                         mb,
2529                                         new_rd_Sub(
2530                                                 get_irn_dbg_info(n),
2531                                                 blk,
2532                                                 ma,
2533                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2534                                                 mode),
2535                                         mode);
2536                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2537                         return n;
2538                 }
2539         }
2540         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
2541                 ir_node *x        = get_Sub_left(a);
2542                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
2543                 ir_node *blk      = get_nodes_block(n);
2544                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
2545                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
2546                 ir_mode *add_mode;
2547                 ir_node *add;
2548
2549                 /* Determine the right mode for the Add. */
2550                 if (m_b == m_y)
2551                         add_mode = m_b;
2552                 else if (mode_is_reference(m_b))
2553                         add_mode = m_b;
2554                 else if (mode_is_reference(m_y))
2555                         add_mode = m_y;
2556                 else {
2557                         /*
2558                          * Both modes are different but none is reference,
2559                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
2560                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
2561                          * Currently we ignore this case.
2562                          */
2563                         return n;
2564                 }
2565
2566                 add = new_r_Add(blk, y, b, add_mode);
2567
2568                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, x, add, mode);
2569                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
2570                 return n;
2571         }
2572
2573         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2574                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
2575                         /* c - ~X = X + (c+1) */
2576                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2577
2578                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
2579                         if (tv != tarval_bad) {
2580                                 ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2581                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2582                                 ir_node *c = new_r_Const(irg, tv);
2583                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, get_Not_op(b), c, mode);
2584                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
2585                                 return n;
2586                         }
2587                 }
2588         }
2589         return n;
2590 }  /* transform_node_Sub */
2591
2592 /**
2593  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
2594  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
2595  */
2596 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode)
2597 {
2598         ir_node   *oldn  = n;
2599         ir_node   *a     = get_Mul_left(n);
2600         ir_node   *b     = get_Mul_right(n);
2601         ir_tarval *ta    = value_of(a);
2602         ir_tarval *tb    = value_of(b);
2603         ir_mode   *smode = get_irn_mode(a);
2604
2605         if (ta == get_mode_one(smode)) {
2606                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
2607                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2608                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, b, mode);
2609                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2610                 return n;
2611         }
2612         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
2613                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
2614                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2615                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, b, smode);
2616                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2617                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2618                 return n;
2619         }
2620         if (tb == get_mode_one(smode)) {
2621                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
2622                 ir_node *blk = get_irn_n(a, -1);
2623                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, a, mode);
2624                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2625                 return n;
2626         }
2627         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
2628                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
2629                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2630                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, a, smode);
2631                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2632                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2633                 return n;
2634         }
2635         return n;
2636 }
2637
2638 /**
2639  * Transform Mul(a,-1) into -a.
2640  * Do constant evaluation of Phi nodes.
2641  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
2642  */
2643 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n)
2644 {
2645         ir_node *c, *oldn = n;
2646         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2647         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2648         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2649
2650         if (is_Bad(a) || is_Bad(b))
2651                 return n;
2652
2653         if (mode != get_irn_mode(a))
2654                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
2655
2656         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_mul, a, b, c, mode);
2657
2658         if (mode_is_signed(mode)) {
2659                 ir_node *r = NULL;
2660
2661                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
2662                         r = b;
2663                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
2664                         r = a;
2665                 if (r) {
2666                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), r, mode);
2667                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2668                         return n;
2669                 }
2670         }
2671         if (is_Minus(a)) {
2672                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
2673                         ir_node *cnst = const_negate(b);
2674                         if (cnst != NULL) {
2675                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2676                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2677                                 n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
2678                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2679                                 return n;
2680                         }
2681                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
2682                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2683                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2684                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
2685                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
2686                         return n;
2687                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
2688                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
2689                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
2690                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2691                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2692                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
2693                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
2694                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2695                         return n;
2696                 }
2697         } else if (is_Minus(b)) {
2698                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
2699                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
2700                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
2701                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2702                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2703                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
2704                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
2705                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2706                         return n;
2707                 }
2708         } else if (is_Shl(a)) {
2709                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(a);
2710                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
2711                         /* (1 << x) * b -> b << x */
2712                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2713                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
2714                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(a);
2715                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, b, shl_r, mode);
2716                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
2717                         return n;
2718                 }
2719         } else if (is_Shl(b)) {
2720                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(b);
2721                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
2722                         /* a * (1 << x) -> a << x */
2723                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2724                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
2725                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(b);
2726                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, a, shl_r, mode);
2727                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
2728                         return n;
2729                 }
2730         }
2731         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2732                 if (is_Const(a)) {
2733                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2734                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)
2735                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
2736                                 /* 2.0 * b = b + b */
2737                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), b, b, mode);
2738                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2739                                 return n;
2740                         }
2741                 }
2742                 else if (is_Const(b)) {
2743                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2744                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)
2745                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
2746                                 /* a * 2.0 = a + a */
2747                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, a, mode);
2748                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2749                                 return n;
2750                         }
2751                 }
2752         }
2753         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
2754 }  /* transform_node_Mul */
2755
2756 /**
2757  * Transform a Div Node.
2758  */
2759 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n)
2760 {
2761         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
2762         ir_node *a = get_Div_left(n);
2763         ir_node *b = get_Div_right(n);
2764         ir_node *value = n;
2765         const ir_node *dummy;
2766
2767         if (mode_is_int(mode)) {
2768                 if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2769                         /* check for Div(Phi, Const) */
2770                         value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_div, mode, 0);
2771                         if (value) {
2772                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2773                                 goto make_tuple;
2774                         }
2775                 } else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2776                         /* check for Div(Const, Phi) */
2777                         value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_div, mode, 1);
2778                         if (value) {
2779                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2780                                 goto make_tuple;
2781                         }
2782                 } else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2783                         /* check for Div(Phi, Phi) */
2784                         value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_div, mode);
2785                         if (value) {
2786                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2787                                 goto make_tuple;
2788                         }
2789                 }
2790
2791                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2792                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2793                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
2794                         value = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
2795                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2796                         goto make_tuple;
2797                 } else {
2798                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2799                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2800
2801                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2802                                         /* a / -1 */
2803                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, mode);
2804                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2805                                         goto make_tuple;
2806                                 }
2807                         }
2808                         /* Try architecture dependent optimization */
2809                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
2810                 }
2811         } else {
2812                 assert(mode_is_float(mode));
2813
2814                 /* Optimize x/c to x*(1/c) */
2815                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2816                         ir_tarval *tv = value_of(b);
2817
2818                         if (tv != tarval_bad) {
2819                                 int rem = tarval_fp_ops_enabled();
2820
2821                                 /*
2822                                  * Floating point constant folding might be disabled here to
2823                                  * prevent rounding.
2824                                  * However, as we check for exact result, doing it is safe.
2825                                  * Switch it on.
2826                                  */
2827                                 tarval_enable_fp_ops(1);
2828                                 tv = tarval_div(get_mode_one(mode), tv);
2829                                 tarval_enable_fp_ops(rem);
2830
2831                                 /* Do the transformation if the result is either exact or we are
2832                                    not using strict rules. */
2833                                 if (tv != tarval_bad &&
2834                                         (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
2835                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2836                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
2837                                         ir_node  *c     = new_r_Const(irg, tv);
2838                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2839                                         value = new_rd_Mul(dbgi, block, a, c, mode);
2840
2841                                         goto make_tuple;
2842                                 }
2843                         }
2844                 }
2845         }
2846
2847         if (value != n) {
2848                 ir_node *mem, *blk;
2849                 ir_graph *irg;
2850
2851 make_tuple:
2852                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2853                 mem = get_Div_mem(n);
2854                 blk = get_nodes_block(n);
2855                 irg = get_irn_irg(blk);
2856
2857                 /* skip a potential Pin */
2858                 mem = skip_Pin(mem);
2859                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max);
2860                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
2861                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(blk));
2862                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  get_irg_bad(irg));
2863                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
2864         }
2865         return n;
2866 }  /* transform_node_Div */
2867
2868 /**
2869  * Transform a Mod node.
2870  */
2871 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n)
2872 {
2873         ir_mode   *mode = get_Mod_resmode(n);
2874         ir_node   *a    = get_Mod_left(n);
2875         ir_node   *b    = get_Mod_right(n);
2876         ir_graph  *irg;
2877         ir_node   *value;
2878         ir_tarval *tv;
2879
2880         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2881                 /* check for Div(Phi, Const) */
2882                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_mod, mode, 0);
2883                 if (value) {
2884                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2885                         goto make_tuple;
2886                 }
2887         }
2888         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2889                 /* check for Div(Const, Phi) */
2890                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_mod, mode, 1);
2891                 if (value) {
2892                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2893                         goto make_tuple;
2894                 }
2895         }
2896         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2897                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2898                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_mod, mode);
2899                 if (value) {
2900                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2901                         goto make_tuple;
2902                 }
2903         }
2904
2905         value = n;
2906         tv = value_of(n);
2907         irg = get_irn_irg(n);
2908         if (tv != tarval_bad) {
2909                 value = new_r_Const(irg, tv);
2910
2911                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2912                 goto make_tuple;
2913         } else {
2914                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
2915                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
2916                 const ir_node *dummy;
2917
2918                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2919                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
2920                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
2921                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2922                         goto make_tuple;
2923                 } else {
2924                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2925                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2926
2927                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2928                                         /* a % -1 = 0 */
2929                                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
2930                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2931                                         goto make_tuple;
2932                                 }
2933                         }
2934                         /* Try architecture dependent optimization */
2935                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
2936                 }
2937         }
2938
2939         if (value != n) {
2940                 ir_node *mem, *blk;
2941                 ir_graph *irg;
2942
2943 make_tuple:
2944                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2945                 mem = get_Mod_mem(n);
2946                 blk = get_nodes_block(n);
2947                 irg = get_irn_irg(blk);
2948
2949                 /* skip a potential Pin */
2950                 mem = skip_Pin(mem);
2951                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max);
2952                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
2953                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(blk));
2954                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  get_irg_bad(irg));
2955                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
2956         }
2957         return n;
2958 }  /* transform_node_Mod */
2959
2960 /**
2961  * Transform a Cond node.
2962  *
2963  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
2964  * condition.
2965  */
2966 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n)
2967 {
2968
2969         ir_node   *a   = get_Cond_selector(n);
2970         ir_tarval *ta  = value_of(a);
2971         ir_graph  *irg = get_irn_irg(n);
2972         ir_node   *jmp;
2973
2974         /* we need block info which is not available in floating irgs */
2975         if (get_irg_pinned(irg) == op_pin_state_floats)
2976                 return n;
2977
2978         if ((ta != tarval_bad) &&
2979             (get_irn_mode(a) == mode_b) &&
2980             (get_opt_unreachable_code())) {
2981                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
2982                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
2983                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2984                 jmp = new_r_Jmp(blk);
2985                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max);
2986                 if (ta == tarval_b_true) {
2987                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, get_irg_bad(irg));
2988                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
2989                 } else {
2990                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
2991                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, get_irg_bad(irg));
2992                 }
2993                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
2994                 add_End_keepalive(get_irg_end(irg), blk);
2995         }
2996         return n;
2997 }  /* transform_node_Cond */
2998
2999 /**
3000  * Prototype of a recursive transform function
3001  * for bitwise distributive transformations.
3002  */
3003 typedef ir_node* (*recursive_transform)(ir_node *n);
3004
3005 /**
3006  * makes use of distributive laws for and, or, eor
3007  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
3008  * note, might return a different op than n
3009  */
3010 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n,
3011                                                recursive_transform trans_func)
3012 {
3013         ir_node *oldn    = n;
3014         ir_node *a       = get_binop_left(n);
3015         ir_node *b       = get_binop_right(n);
3016         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
3017         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
3018
3019         if (op != get_irn_op(b))
3020                 return n;
3021
3022         /* and(conv(a), conv(b)) -> conv(and(a,b)) */
3023         if (op == op_Conv) {
3024                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
3025                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
3026                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
3027                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
3028                 if (a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
3029                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3030
3031                         n = exact_copy(n);
3032                         set_binop_left(n, a_op);
3033                         set_binop_right(n, b_op);
3034                         set_irn_mode(n, a_mode);
3035                         n = trans_func(n);
3036                         n = new_r_Conv(blk, n, get_irn_mode(oldn));
3037
3038                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
3039                         return n;
3040                 }
3041         }
3042
3043         if (op == op_Eor) {
3044                 /* nothing to gain here */
3045                 return n;
3046         }
3047
3048         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
3049                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
3050                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
3051                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
3052                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
3053                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
3054                 ir_node *c       = NULL;
3055                 ir_node *op1     = NULL;
3056                 ir_node *op2     = NULL;
3057
3058                 if (is_op_commutative(op)) {
3059                         if (a_left == b_left) {
3060                                 c   = a_left;
3061                                 op1 = a_right;
3062                                 op2 = b_right;
3063                         } else if (a_left == b_right) {
3064                                 c   = a_left;
3065                                 op1 = a_right;
3066                                 op2 = b_left;
3067                         } else if (a_right == b_left) {
3068                                 c   = a_right;
3069                                 op1 = a_left;
3070                                 op2 = b_right;
3071                         }
3072                 }
3073                 if (a_right == b_right) {
3074                         c   = a_right;
3075                         op1 = a_left;
3076                         op2 = b_left;
3077                 }
3078
3079                 if (c != NULL) {
3080                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
3081                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3082
3083                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
3084                         set_binop_left(new_n, op1);
3085                         set_binop_right(new_n, op2);
3086                         new_n = trans_func(new_n);
3087
3088                         if (op_root == op_Eor && op == op_Or) {
3089                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
3090                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
3091
3092                                 c = new_rd_Not(dbgi, blk, c, mode);
3093                                 n = new_rd_And(dbgi, blk, new_n, c, mode);
3094                         } else {
3095                                 n = exact_copy(a);
3096                                 set_nodes_block(n, blk);
3097                                 set_binop_left(n, new_n);
3098                                 set_binop_right(n, c);
3099                                 add_identities(n);
3100                         }
3101
3102                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
3103                         return n;
3104                 }
3105         }
3106
3107         return n;
3108 }
3109
3110 int ir_is_equality_cmp_0(const ir_node *node)
3111 {
3112         ir_relation relation = get_Cmp_relation(node);
3113         ir_node    *left     = get_Cmp_left(node);
3114         ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
3115         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
3116
3117         /* this probably makes no sense if unordered is involved */
3118         assert(!mode_is_float(mode));
3119
3120         if (!is_Const(right) || !is_Const_null(right))
3121                 return false;
3122         if (relation == ir_relation_equal)
3123                 return true;
3124         if (mode_is_signed(mode)) {
3125                 return relation == ir_relation_less_greater;
3126         } else {
3127                 return relation == ir_relation_greater;
3128         }
3129 }
3130
3131 /**
3132  * Create a 0 constant of given mode.
3133  */
3134 static ir_node *create_zero_const(ir_graph *irg, ir_mode *mode)
3135 {
3136         ir_tarval *tv   = get_mode_null(mode);
3137         ir_node   *cnst = new_r_Const(irg, tv);
3138
3139         return cnst;
3140 }
3141
3142 /**
3143  * Transform an And.
3144  */
3145 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n)
3146 {
3147         ir_node *c, *oldn = n;
3148         ir_node *a = get_And_left(n);
3149         ir_node *b = get_And_right(n);
3150         ir_mode *mode;
3151         vrp_attr *a_vrp, *b_vrp;
3152
3153         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3154                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
3155                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
3156                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
3157                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
3158                 /* we can combine the relations of two compares with the same
3159                  * operands */
3160                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3161                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3162                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3163                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
3164                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
3165                         ir_relation new_relation = a_relation & b_relation;
3166                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3167                 }
3168                 /* Cmp(a, 0) and Cmp(b,0) can be optimized to Cmp(a|b, 0) */
3169                 if (ir_is_equality_cmp_0(a) && ir_is_equality_cmp_0(b)
3170                                 && (get_Cmp_relation(a) & ir_relation_equal) == (get_Cmp_relation(b) & ir_relation_equal)) {
3171                         dbg_info    *dbgi     = get_irn_dbg_info(n);
3172                         ir_node     *block    = get_nodes_block(n);
3173                         ir_relation  relation = get_Cmp_relation(a);
3174                         ir_mode     *mode     = get_irn_mode(a_left);
3175                         ir_node     *n_b_left = get_irn_mode(b_left) != mode ?
3176                                                     new_rd_Conv(dbgi, block, b_left, mode) : b_left;
3177                         ir_node     *or       = new_rd_Or(dbgi, block, a_left, n_b_left, mode);
3178                         ir_graph    *irg      = get_irn_irg(n);
3179                         ir_node     *zero     = create_zero_const(irg, mode);
3180                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, relation);
3181                 }
3182         }
3183
3184         mode = get_irn_mode(n);
3185         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_and, a, b, c, mode);
3186
3187         if (is_Or(a)) {
3188                 if (is_Not(b)) {
3189                         ir_node *op = get_Not_op(b);
3190                         if (is_And(op)) {
3191                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
3192                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
3193
3194                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3195                                 if (get_Or_left(a) == ba && get_Or_right(a) == bb) {
3196                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3197                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3198
3199                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, ba, bb, mode);
3200                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3201                                         return n;
3202                                 }
3203                         }
3204                 }
3205         }
3206         if (is_Or(b)) {
3207                 if (is_Not(a)) {
3208                         ir_node *op = get_Not_op(a);
3209                         if (is_And(op)) {
3210                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
3211                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
3212
3213                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3214                                 if (get_Or_left(b) == aa && get_Or_right(b) == ab) {
3215                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3216                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3217
3218                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, aa, ab, mode);
3219                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3220                                         return n;
3221                                 }
3222                         }
3223                 }
3224         }
3225         if (is_Eor(a)) {
3226                 ir_node *al = get_Eor_left(a);
3227                 ir_node *ar = get_Eor_right(a);
3228
3229                 if (al == b) {
3230                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3231                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3232                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3233
3234                         ar = new_rd_Not(dbg, block, ar, mode);
3235                         n  = new_rd_And(dbg, block, ar, b, mode);
3236                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3237                         return n;
3238                 }
3239                 if (ar == b) {
3240                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3241                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3242                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3243
3244                         al = new_rd_Not(dbg, block, al, mode);
3245                         n  = new_rd_And(dbg, block, al, b, mode);
3246                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3247                         return n;
3248                 }
3249         }
3250         if (is_Eor(b)) {
3251                 ir_node *bl = get_Eor_left(b);
3252                 ir_node *br = get_Eor_right(b);
3253
3254                 if (bl == a) {
3255                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3256                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3257                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3258
3259                         br = new_rd_Not(dbg, block, br, mode);
3260                         n  = new_rd_And(dbg, block, br, a, mode);
3261                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3262                         return n;
3263                 }
3264                 if (br == a) {
3265                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3266                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3267                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3268
3269                         bl = new_rd_Not(dbg, block, bl, mode);
3270                         n  = new_rd_And(dbg, block, bl, a, mode);
3271                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3272                         return n;
3273                 }
3274         }
3275         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3276                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3277                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3278                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3279
3280                 a = get_Not_op(a);
3281                 b = get_Not_op(b);
3282                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
3283                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
3284                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3285                 return n;
3286         }
3287
3288         b_vrp = vrp_get_info(b);
3289         if (is_Const(a) && b_vrp && (tarval_cmp(tarval_or(get_Const_tarval(a),
3290                                                 b_vrp->bits_not_set), get_Const_tarval(a)) == ir_relation_equal)) {
3291
3292                 return b;
3293
3294         }
3295
3296         a_vrp = vrp_get_info(a);
3297         if (is_Const(b) && a_vrp && (tarval_cmp(tarval_or(get_Const_tarval(b),
3298                                                 a_vrp->bits_not_set), get_Const_tarval(b)) == ir_relation_equal)) {
3299                 return a;
3300         }
3301
3302         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3303
3304         return n;
3305 }  /* transform_node_And */
3306
3307 /* the order of the values is important! */
3308 typedef enum const_class {
3309         const_const = 0,
3310         const_like  = 1,
3311         const_other = 2
3312 } const_class;
3313
3314 static const_class classify_const(const ir_node* n)
3315 {
3316         if (is_Const(n))         return const_const;
3317         if (is_irn_constlike(n)) return const_like;
3318         return const_other;
3319 }
3320
3321 /**
3322  * Determines whether r is more constlike or has a larger index (in that order)
3323  * than l.
3324  */
3325 static bool operands_are_normalized(const ir_node *l, const ir_node *r)
3326 {
3327         const const_class l_order = classify_const(l);
3328         const const_class r_order = classify_const(r);
3329         return
3330                 l_order > r_order ||
3331                 (l_order == r_order && get_irn_idx(l) <= get_irn_idx(r));
3332 }
3333
3334 /**
3335  * Transform an Eor.
3336  */
3337 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n)
3338 {
3339         ir_node *c, *oldn = n;
3340         ir_node *a = get_Eor_left(n);
3341         ir_node *b = get_Eor_right(n);
3342         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3343
3344         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
3345         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3346                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
3347                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
3348                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
3349                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
3350                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3351                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3352                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3353                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
3354                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
3355                         ir_relation new_relation = a_relation ^ b_relation;
3356                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3357                 }
3358         }
3359
3360         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_eor, a, b, c, mode);
3361
3362         /* normalize not nodes... ~a ^ b <=> a ^ ~b */
3363         if (is_Not(a) && operands_are_normalized(get_Not_op(a), b)) {
3364                 dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(n);
3365                 ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
3366                 ir_node  *new_not  = new_rd_Not(dbg, block, b, mode);
3367                 ir_node  *new_left = get_Not_op(a);
3368                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_left, new_not, mode);
3369                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3370                 return n;
3371         } else if (is_Not(b) && !operands_are_normalized(a, get_Not_op(b))) {
3372                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3373                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3374                 ir_node  *new_not   = new_rd_Not(dbg, block, a, mode);
3375                 ir_node  *new_right = get_Not_op(b);
3376                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_not, new_right, mode);
3377                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3378                 return n;
3379         }
3380
3381         /* x ^ 1...1 -> ~1 */
3382         if (is_Const(b) && is_Const_all_one(b)) {
3383                 n = new_r_Not(get_nodes_block(n), a, mode);
3384                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3385                 return n;
3386         }
3387
3388         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor);
3389         return n;
3390 }  /* transform_node_Eor */
3391
3392 /**
3393  * Transform a Not.
3394  */
3395 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n)
3396 {
3397         ir_node *c, *oldn = n;
3398         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3399         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3400
3401         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3402
3403         /* check for a boolean Not */
3404         if (is_Cmp(a)) {
3405                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(a);
3406                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3407                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(a);
3408                 relation = get_negated_relation(relation);
3409                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, get_Cmp_left(a), get_Cmp_right(a), relation);
3410                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3411                 return n;
3412         }
3413
3414         /* normalize ~(a ^ b) => a ^ ~b */
3415         if (is_Eor(a)) {
3416                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3417                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3418                 ir_node  *eor_right = get_Eor_right(a);
3419                 ir_node  *eor_left  = get_Eor_left(a);
3420                 eor_right = new_rd_Not(dbg, block, eor_right, mode);
3421                 n = new_rd_Eor(dbg, block, eor_left, eor_right, mode);
3422                 return n;
3423         }
3424
3425         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3426                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3427                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3428                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3429                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3430                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3431                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, get_mode_minus_one(mode));
3432                         n = new_rd_Add(dbg, block, add_l, add_r, mode);
3433                 } else if (is_Add(a)) {
3434                         ir_node *add_r = get_Add_right(a);
3435                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3436                                 /* ~(x + -1) = -x */
3437                                 ir_node *op = get_Add_left(a);
3438                                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3439                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, get_irn_mode(n));
3440                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3441                         }
3442                 }
3443         }
3444         return n;
3445 }
3446
3447 /**
3448  * Transform a Minus.
3449  * Optimize:
3450  *   -(~x) = x + 1
3451  *   -(a-b) = b - a
3452  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3453  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3454  *   -(a * const) -> a * -const
3455  */
3456 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n)
3457 {
3458         ir_node *c, *oldn = n;
3459         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3460         ir_mode *mode;
3461
3462         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3463
3464         mode = get_irn_mode(a);
3465         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3466                 /* the following rules are only to twos-complement */
3467                 if (is_Not(a)) {
3468                         /* -(~x) = x + 1 */
3469                         ir_node   *op  = get_Not_op(a);
3470                         ir_tarval *tv  = get_mode_one(mode);
3471                         ir_node   *blk = get_nodes_block(n);
3472                         ir_graph  *irg = get_irn_irg(blk);
3473                         ir_node   *c   = new_r_Const(irg, tv);
3474                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, op, c, mode);
3475                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3476                         return n;
3477                 }
3478                 if (is_Shr(a)) {
3479                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
3480
3481                         if (is_Const(c)) {
3482                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3483
3484                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3485                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
3486                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
3487
3488                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3489                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3490                                         return n;
3491                                 }
3492                         }
3493                 }
3494                 if (is_Shrs(a)) {
3495                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
3496
3497                         if (is_Const(c)) {
3498                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3499
3500                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3501                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
3502                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
3503
3504                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3505                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3506                                         return n;
3507                                 }
3508                         }
3509                 }
3510         }
3511         if (is_Sub(a)) {
3512                 /* - (a-b) = b - a */
3513                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
3514                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
3515                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3516
3517                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, ra, la, mode);
3518                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
3519                 return n;
3520         }
3521
3522         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
3523                 ir_node   *mul_l = get_Mul_left(a);
3524                 ir_node   *mul_r = get_Mul_right(a);
3525                 ir_tarval *tv    = value_of(mul_r);
3526                 if (tv != tarval_bad) {
3527                         tv = tarval_neg(tv);
3528                         if (tv != tarval_bad) {
3529                                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3530                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const(irg, tv);
3531                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
3532                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3533                                 n = new_rd_Mul(dbg, block, mul_l, cnst, mode);
3534                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
3535                                 return n;
3536                         }
3537                 }
3538         }
3539
3540         return n;
3541 }  /* transform_node_Minus */
3542
3543 /**
3544  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
3545  */
3546 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj)
3547 {
3548         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3549                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3550                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
3551
3552                         /* get the Load address */
3553                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
3554                         const ir_node *confirm;
3555
3556                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3557                                 if (confirm == NULL) {
3558                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3559                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
3560                                 }
3561                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
3562                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3563                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3564                                         return get_irg_bad(irg);
3565                                 } else {
3566                                         ir_node *blk = get_nodes_block(load);
3567                                         return new_r_Jmp(blk);
3568                                 }
3569                         }
3570                 }
3571         }
3572         return proj;
3573 }  /* transform_node_Proj_Load */
3574
3575 /**
3576  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
3577  */
3578 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj)
3579 {
3580         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3581                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3582                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
3583
3584                         /* get the load/store address */
3585                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
3586                         const ir_node *confirm;
3587
3588                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3589                                 if (confirm == NULL) {
3590                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3591                                         set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
3592                                 }
3593                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
3594                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3595                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3596                                         return get_irg_bad(irg);
3597                                 } else {
3598                                         ir_node *blk = get_nodes_block(store);
3599                                         return new_r_Jmp(blk);
3600                                 }
3601                         }
3602                 }
3603         }
3604         return proj;
3605 }  /* transform_node_Proj_Store */
3606
3607 /**
3608  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
3609  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3610  */
3611 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj)
3612 {
3613         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
3614         ir_node *b   = get_Div_right(div);
3615         ir_node *res, *new_mem;
3616         const ir_node *confirm;
3617         long proj_nr;
3618
3619         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3620                 /* div(x, y) && y != 0 */
3621                 if (confirm == NULL) {
3622                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3623                         new_mem = get_Div_mem(div);
3624                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3625                         set_Div_mem(div, new_mem);
3626                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3627                 }
3628
3629                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3630                 switch (proj_nr) {
3631                 case pn_Div_X_regular:
3632                         return new_r_Jmp(get_nodes_block(div));
3633
3634                 case pn_Div_X_except: {
3635                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3636                         /* we found an exception handler, remove it */
3637                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3638                         return get_irg_bad(irg);
3639                 }
3640
3641                 case pn_Div_M: {
3642                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3643                         res = get_Div_mem(div);
3644                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
3645
3646                         if (confirm) {
3647                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3648                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
3649                         }
3650                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3651                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
3652                         set_Div_mem(div, new_mem);
3653                         return res;
3654                 }
3655                 }
3656         }
3657         return proj;
3658 }  /* transform_node_Proj_Div */
3659
3660 /**
3661  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
3662  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3663  */
3664 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj)
3665 {
3666         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
3667         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
3668         ir_node *res, *new_mem;
3669         const ir_node *confirm;
3670         long proj_nr;
3671
3672         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3673                 /* mod(x, y) && y != 0 */
3674                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3675
3676                 if (confirm == NULL) {
3677                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3678                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
3679                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3680                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3681                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
3682                 }
3683
3684                 switch (proj_nr) {
3685
3686                 case pn_Mod_X_regular:
3687                         return new_r_Jmp(get_irn_n(mod, -1));
3688
3689                 case pn_Mod_X_except: {
3690                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3691                         /* we found an exception handler, remove it */
3692                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3693                         return get_irg_bad(irg);
3694                 }
3695
3696                 case pn_Mod_M: {
3697                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3698                         res = get_Mod_mem(mod);
3699                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
3700
3701                         if (confirm) {
3702                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3703                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
3704                         }
3705                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
3706                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3707                         return res;
3708                 }
3709                 case pn_Mod_res:
3710                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
3711                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
3712                                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(proj);
3713                                 ir_mode  *mode = get_irn_mode(proj);
3714                                 ir_node  *res  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3715
3716                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
3717                                 return res;
3718                         }
3719                 }
3720         }
3721         return proj;
3722 }  /* transform_node_Proj_Mod */
3723
3724 /**
3725  * Optimizes jump tables (CondIs or CondIu) by removing all impossible cases.
3726  */
3727 static ir_node *transform_node_Proj_Cond(ir_node *proj)
3728 {
3729         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
3730         ir_node *b = get_Cond_selector(n);
3731
3732         if (!get_opt_unreachable_code())
3733                 return n;
3734
3735         if (mode_is_int(get_irn_mode(b))) {
3736                 ir_tarval *tb = value_of(b);
3737
3738                 if (tb != tarval_bad) {
3739                         /* we have a constant switch */
3740                         long num = get_Proj_proj(proj);
3741
3742                         if (num != get_Cond_default_proj(n)) { /* we cannot optimize default Proj's yet */
3743                                 if (get_tarval_long(tb) == num) {
3744                                         /* Do NOT create a jump here, or we will have 2 control flow ops
3745                                          * in a block. This case is optimized away in optimize_cf(). */
3746                                         return proj;
3747                                 } else {
3748                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3749                                         /* this case will NEVER be taken, kill it */
3750                                         return get_irg_bad(irg);
3751                                 }
3752                         }
3753                 } else {
3754                         long num = get_Proj_proj(proj);
3755                         vrp_attr *b_vrp = vrp_get_info(b);
3756                         if (num != get_Cond_default_proj(n) && b_vrp) {
3757                                 /* Try handling with vrp data. We only remove dead parts. */
3758                                 ir_tarval *tp = new_tarval_from_long(num, get_irn_mode(b));
3759
3760                                 if (b_vrp->range_type == VRP_RANGE) {
3761                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
3762                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
3763
3764                                         if ((cmp_result & ir_relation_greater) == cmp_result && (cmp_result2
3765                                                                 & ir_relation_less) == cmp_result2) {
3766                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3767                                                 return get_irg_bad(irg);
3768                                         }
3769                                 } else if (b_vrp->range_type == VRP_ANTIRANGE) {
3770                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
3771                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
3772
3773                                         if ((cmp_result & ir_relation_less_equal) == cmp_result && (cmp_result2
3774                                                                 & ir_relation_greater_equal) == cmp_result2) {
3775                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3776                                                 return get_irg_bad(irg);
3777                                         }
3778                                 }
3779
3780                                 if (!(tarval_cmp(
3781                                                                 tarval_and( b_vrp->bits_set, tp),
3782                                                                 b_vrp->bits_set
3783                                                                 ) == ir_relation_equal)) {
3784                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3785                                         return get_irg_bad(irg);
3786                                 }
3787
3788                                 if (!(tarval_cmp(
3789                                                                 tarval_and(
3790                                                                         tarval_not(tp),
3791                                                                         tarval_not(b_vrp->bits_not_set)),
3792                                                                 tarval_not(b_vrp->bits_not_set))
3793                                                                  == ir_relation_equal)) {
3794                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3795                                         return get_irg_bad(irg);
3796                                 }
3797
3798
3799                         }
3800                 }
3801         }
3802         return proj;
3803 }
3804
3805 /**
3806  * return true if the operation returns a value with exactly 1 bit set
3807  */
3808 static bool is_single_bit(const ir_node *node)
3809 {
3810         /* a first implementation, could be extended with vrp and others... */
3811         if (is_Shl(node)) {
3812                 ir_node *shl_l  = get_Shl_left(node);
3813                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(node);
3814                 int      modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
3815                 /* this works if we shift a 1 and we have modulo shift */
3816                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)
3817                                 && 0 < modulo && modulo <= (int)get_mode_size_bits(mode)) {
3818                         return true;
3819                 }
3820         } else if (is_Const(node)) {
3821                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
3822                 return tarval_is_single_bit(tv);
3823         }
3824         return false;
3825 }
3826
3827 /**
3828  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
3829  */
3830 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n)
3831 {
3832         ir_node    *left     = get_Cmp_left(n);
3833         ir_node    *right    = get_Cmp_right(n);
3834         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
3835         ir_tarval  *tv       = NULL;
3836         bool        changed  = false;
3837         bool        changedc = false;
3838         ir_relation relation = get_Cmp_relation(n);
3839         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
3840
3841         /* mask out impossible relations */
3842         ir_relation new_relation = relation & possible;
3843         if (new_relation != relation) {
3844                 relation = new_relation;
3845                 changed  = true;
3846         }
3847
3848         /* Remove unnecessary conversions */
3849         /* TODO handle conv+constant */
3850         if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
3851                 ir_node *op_left     = get_Conv_op(left);
3852                 ir_node *op_right    = get_Conv_op(right);
3853                 ir_mode *mode_left   = get_irn_mode(op_left);
3854                 ir_mode *mode_right  = get_irn_mode(op_right);
3855
3856                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
3857                                 && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
3858                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3859
3860                         if (mode_left == mode_right) {
3861                                 left  = op_left;
3862                                 right = op_right;
3863                                 changed = true;
3864                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
3865                         } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
3866                                 left  = new_r_Conv(block, op_left, mode_right);
3867                                 right = op_right;
3868                                 changed = true;
3869                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3870                         } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
3871                                 left  = op_left;
3872                                 right = new_r_Conv(block, op_right, mode_left);
3873                                 changed = true;
3874                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3875                         }
3876                 }
3877         }
3878
3879         /*
3880          * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
3881          * This works only for modes where unary Minus cannot Overflow.
3882          * Note that two-complement integers can Overflow so it will NOT work.
3883          */
3884         if (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) &&
3885                         is_Minus(left) && is_Minus(right)) {
3886                 left     = get_Minus_op(left);
3887                 right    = get_Minus_op(right);
3888                 relation = get_inversed_relation(relation);
3889                 changed  = true;
3890                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3891         }
3892
3893         /* remove operation on both sides if possible */
3894         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
3895                 /*
3896                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
3897                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
3898                  */
3899                 if (mode_is_int(mode)) {
3900                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
3901
3902                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
3903                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
3904
3905                                 /* same operation on both sides, try to remove */
3906                                 switch (lop) {
3907                                 case iro_Not:
3908                                 case iro_Minus:
3909                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
3910                                         left  = get_unop_op(left);
3911                                         right = get_unop_op(right);
3912                                         changed = true;
3913                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3914                                         break;
3915                                 case iro_Add:
3916                                         ll = get_Add_left(left);
3917                                         lr = get_Add_right(left);
3918                                         rl = get_Add_left(right);
3919                                         rr = get_Add_right(right);
3920
3921                                         if (ll == rl) {
3922                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
3923                                                 left  = lr;
3924                                                 right = rr;
3925                                                 changed = true;
3926                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3927                                         } else if (ll == rr) {
3928                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
3929                                                 left  = lr;
3930                                                 right = rl;
3931                                                 changed = true;
3932                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3933                                         } else if (lr == rl) {
3934                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
3935                                                 left  = ll;
3936                                                 right = rr;
3937                                                 changed = true;
3938                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3939                                         } else if (lr == rr) {
3940                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
3941                                                 left  = ll;
3942                                                 right = rl;
3943                                                 changed = true;
3944                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3945                                         }
3946                                         break;
3947                                 case iro_Sub:
3948                                         ll = get_Sub_left(left);
3949                                         lr = get_Sub_right(left);
3950                                         rl = get_Sub_left(right);
3951                                         rr = get_Sub_right(right);
3952
3953                                         if (ll == rl) {
3954                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
3955                                                 left  = lr;
3956                                                 right = rr;
3957                                                 changed = true;
3958                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3959                                         } else if (lr == rr) {
3960                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
3961                                                 left  = ll;
3962                                                 right = rl;
3963                                                 changed = true;
3964                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3965                                         }
3966                                         break;
3967                                 case iro_Rotl:
3968                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
3969                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
3970                                                 left  = get_Rotl_left(left);
3971                                                 right = get_Rotl_left(right);
3972                                                 changed = true;
3973                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3974                                         }
3975                                         break;
3976                                 default:
3977                                         break;
3978                                 }
3979                         }
3980
3981                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
3982                         if (is_Add(left) || is_Sub(left)) {
3983                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
3984                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
3985
3986                                 if (lr == right && is_Add(left)) {
3987                                         ir_node *tmp = ll;
3988                                         ll = lr;
3989                                         lr = tmp;
3990                                 }
3991                                 if (ll == right) {
3992                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3993                                         left     = lr;
3994                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
3995                                         changed = true;
3996                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3997                                 }
3998                         }
3999                         if (is_Add(right) || is_Sub(right)) {
4000                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
4001                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
4002
4003                                 if (rr == left && is_Add(right)) {
4004                                         ir_node *tmp = rl;
4005                                         rl = rr;
4006                                         rr = tmp;
4007                                 }
4008                                 if (rl == left) {
4009                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4010                                         left     = rr;
4011                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4012                                         changed = true;
4013                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4014                                 }
4015                         }
4016
4017                         if (is_And(left) && is_Const(right)) {
4018                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4019                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4020                                 if (is_Shr(ll) && is_Const(lr)) {
4021                                         /* Cmp((x >>u c1) & c2, c3) = Cmp(x & (c2 << c1), c3 << c1) */
4022                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
4023                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
4024
4025                                         ir_node *llr = get_Shr_right(ll);
4026                                         if (is_Const(llr)) {
4027                                                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(left);
4028                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(left);
4029
4030                                                 ir_tarval *c1    = get_Const_tarval(llr);
4031                                                 ir_tarval *c2    = get_Const_tarval(lr);
4032                                                 ir_tarval *c3    = get_Const_tarval(right);
4033                                                 ir_tarval *mask  = tarval_shl(c2, c1);
4034                                                 ir_tarval *value = tarval_shl(c3, c1);
4035
4036                                                 left  = new_rd_And(dbg, block, get_Shr_left(ll), new_r_Const(irg, mask), mode);
4037                                                 right = new_r_Const(irg, value);
4038                                                 changed = true;
4039                                         }
4040                                 }
4041                         }
4042                         /* Cmp(Eor(x, y), 0) <=> Cmp(x, y) at least for the ==0,!=0
4043                          * cases */
4044                         if (is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Eor(left)) {
4045                                 right = get_Eor_right(left);
4046                                 left  = get_Eor_left(left);
4047                                 changed = true;
4048                         }
4049                 }  /* mode_is_int(...) */
4050         }
4051
4052         /* Cmp(And(1bit, val), 1bit) "bit-testing" can be replaced
4053          * by the simpler Cmp(And(1bit), val), 0) negated pnc */
4054         if (mode_is_int(mode) && is_And(left)
4055             && (relation == ir_relation_equal
4056                 || (mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_less_greater)
4057                 || (!mode_is_signed(mode) && (relation & ir_relation_less_equal) == ir_relation_less))) {
4058                 ir_node *and0 = get_And_left(left);
4059                 ir_node *and1 = get_And_right(left);
4060                 if (and1 == right) {
4061                         ir_node *tmp = and0;
4062                         and0 = and1;
4063                         and1 = tmp;
4064                 }
4065                 if (and0 == right && is_single_bit(and0)) {
4066                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4067                         relation =
4068                                 relation == ir_relation_equal ? ir_relation_less_greater : ir_relation_equal;
4069                         right = create_zero_const(irg, mode);
4070                         changed |= 1;
4071                 }
4072         }
4073
4074         /* replace mode_b compares with ands/ors */
4075         if (mode == mode_b) {
4076                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4077                 ir_node  *bres;
4078
4079                 switch (relation) {
4080                         case ir_relation_less_equal:
4081                                 bres = new_r_Or(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4082                                 break;
4083                         case ir_relation_less:
4084                                 bres = new_r_And(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4085                                 break;
4086                         case ir_relation_greater_equal:
4087                                 bres = new_r_Or(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4088                                 break;
4089                         case ir_relation_greater:
4090                                 bres = new_r_And(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4091                                 break;
4092                         case ir_relation_less_greater:
4093                                 bres = new_r_Eor(block, left, right, mode_b);
4094                                 break;
4095                         case ir_relation_equal:
4096                                 bres = new_r_Not(block, new_r_Eor(block, left, right, mode_b), mode_b);
4097                                 break;
4098                         default:
4099 #ifdef DEBUG_libfirm
4100                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning, unexpected mode_b Cmp %+F\n", n);
4101 #endif
4102                                 bres = NULL;
4103                 }
4104                 if (bres != NULL) {
4105                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
4106                         return bres;
4107                 }
4108         }
4109
4110         /*
4111          * First step: normalize the compare op
4112          * by placing the constant on the right side
4113          * or moving the lower address node to the left.
4114          */
4115         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
4116                 ir_node *t = left;
4117                 left  = right;
4118                 right = t;
4119
4120                 relation = get_inversed_relation(relation);
4121                 changed  = true;
4122         }
4123
4124         /*
4125          * Second step: Try to reduce the magnitude
4126          * of a constant. This may help to generate better code
4127          * later and may help to normalize more compares.
4128          * Of course this is only possible for integer values.
4129          */
4130         tv = value_of(right);
4131         if (tv != tarval_bad) {
4132                 ir_mode *mode = get_irn_mode(right);
4133
4134                 /* TODO extend to arbitrary constants */
4135                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
4136                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
4137                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
4138
4139                         /*
4140                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
4141                          * Don't do this for float values as it's unclear whether it is a
4142                          * win. (on the other side it makes detection/creation of fabs hard)
4143                          */
4144                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
4145                             ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) ||
4146                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode)) &&
4147                                 !mode_is_float(mode)) {
4148                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
4149                                 left = op;
4150                                 mode = op_mode;
4151                                 changedc = true;
4152                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4153                         }
4154                 }
4155
4156                 if (tv != tarval_bad) {
4157                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
4158                          * on Unary Minus or on == and !=:
4159                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
4160                          *
4161                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
4162                          * be optimized, see this:
4163                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
4164                          */
4165                         if (is_Minus(left) &&
4166                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
4167                                 (mode_is_int(mode) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)))) {
4168                                 tv = tarval_neg(tv);
4169
4170                                 if (tv != tarval_bad) {
4171                                         left = get_Minus_op(left);
4172                                         relation = get_inversed_relation(relation);
4173                                         changedc = true;
4174                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4175                                 }
4176                         } else if (is_Not(left) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)) {
4177                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
4178                                 tv = tarval_not(tv);
4179
4180                                 if (tv != tarval_bad) {
4181                                         left = get_Not_op(left);
4182                                         changedc = true;
4183                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4184                                 }
4185                         }
4186
4187                         /* for integer modes, we have more */
4188                         if (mode_is_int(mode)) {
4189                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
4190                                 if ((relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_greater_equal) &&
4191                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_greater) {
4192                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4193
4194                                         if (tv != tarval_bad) {
4195                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4196                                                 changedc = true;
4197                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4198                                         }
4199                                 }
4200                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
4201                                 else if ((relation == ir_relation_greater || relation == ir_relation_less_equal) &&
4202                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_less) {
4203                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
4204
4205                                         if (tv != tarval_bad) {
4206                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4207                                                 changedc = true;
4208                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4209                                         }
4210                                 }
4211
4212                                 /* the following reassociations work only for == and != */
4213                                 if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4214
4215 #if 0 /* Might be not that good in general */
4216                                         /* a-b == 0  ==>  a == b,  a-b != 0  ==>  a != b */
4217                                         if (tarval_is_null(tv) && is_Sub(left)) {
4218                                                 right = get_Sub_right(left);
4219                                                 left  = get_Sub_left(left);
4220
4221                                                 tv = value_of(right);
4222                                                 changed = 1;
4223                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4224                                         }
4225 #endif
4226
4227                                         if (tv != tarval_bad) {
4228                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
4229                                                 if (is_Sub(left)) {
4230                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
4231                                                         ir_tarval *tv2 = value_of(c1);
4232
4233                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4234                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
4235
4236                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4237                                                                         left    = get_Sub_left(left);
4238                                                                         tv      = tv2;
4239                                                                         changedc = true;
4240                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4241                                                                 }
4242                                                         }
4243                                                 }
4244                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4245                                                 else if (is_Add(left)) {
4246                                                         ir_node *a_l = get_Add_left(left);
4247                                                         ir_node *a_r = get_Add_right(left);
4248                                                         ir_node *a;
4249                                                         ir_tarval *tv2;
4250
4251                                                         if (is_Const(a_l)) {
4252                                                                 a = a_r;
4253                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4254                                                         } else {
4255                                                                 a = a_l;
4256                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4257                                                         }
4258
4259                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4260                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4261
4262                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4263                                                                         left    = a;
4264                                                                         tv      = tv2;
4265                                                                         changedc = true;
4266                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4267                                                                 }
4268                                                         }
4269                                                 }
4270                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4271                                                 else if (is_Minus(left)) {
4272                                                         ir_tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4273
4274                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4275                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4276                                                                 tv      = tv2;
4277                                                                 changedc = true;
4278                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4279                                                         }
4280                                                 }
4281                                         }
4282                                 } /* == or != */
4283                         } /* mode_is_int */
4284
4285                         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4286                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4287                                         ir_node *c1;
4288
4289                                 case iro_And:
4290                                         c1 = get_And_right(left);
4291                                         if (is_Const(c1)) {
4292                                                 /*
4293                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4294                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4295                                                  */
4296                                                 ir_tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4297                                                 if (mask != tv) {
4298                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4299                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4300                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4301                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4302                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4303                                                         return c1;
4304                                                 }
4305
4306                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4307                                                         /*
4308                                                          * optimization for AND:
4309                                                          * Optimize:
4310                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4311                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4312                                                          *
4313                                                          * if C is a single Bit constant.
4314                                                          */
4315
4316                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4317                                                            because our const might be changed */
4318                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4319                                                                 /* fine: do the transformation */
4320                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4321                                                                 relation ^= ir_relation_less_equal_greater;
4322                                                                 changedc = true;
4323                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4324                                                         }
4325                                                 }
4326                                         }
4327                                         break;
4328                                 case iro_Or:
4329                                         c1 = get_Or_right(left);
4330                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4331                                                 /*
4332                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4333                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4334                                                  */
4335                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4336                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4337                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4338                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4339                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4340                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4341                                                         return c1;
4342                                                 }
4343                                         }
4344                                         break;
4345                                 case iro_Shl:
4346                                         /*
4347                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4348                                          *                             FALSE                       else
4349                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4350                                          *                             TRUE                        else
4351                                          */
4352                                         c1 = get_Shl_right(left);
4353                                         if (is_Const(c1)) {
4354                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4355                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4356                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4357                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4358                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4359                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4360                                                 ir_node   *sl, *blk;
4361
4362                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4363                                                         /* condition not met */
4364                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4365                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4366                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4367                                                         return c1;
4368                                                 }
4369                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4370                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4371                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4372                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4373                                                 changedc = true;
4374                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4375                                         }
4376                                         break;
4377                                 case iro_Shr:
4378                                         /*
4379                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4380                                          *                             FALSE                       else
4381                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4382                                          *                             TRUE                        else
4383                                          */
4384                                         c1 = get_Shr_right(left);
4385                                         if (is_Const(c1)) {
4386                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4387                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4388                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4389                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4390                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4391                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4392                                                 ir_node   *sl, *blk;
4393
4394                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4395                                                         /* condition not met */
4396                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4397                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4398                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4399                                                         return c1;
4400                                                 }
4401                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4402                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4403                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4404                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4405                                                 changedc = true;
4406                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4407                                         }
4408                                         break;
4409                                 case iro_Shrs:
4410                                         /*
4411                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4412                                          *                             FALSE                       else
4413                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4414                                          *                             TRUE                        else
4415                                          */
4416                                         c1 = get_Shrs_right(left);
4417                                         if (is_Const(c1)) {
4418                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4419                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4420                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4421                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4422                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4423                                                 ir_tarval *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4424                                                 ir_node *sl, *blk;
4425
4426                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4427                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4428
4429                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4430                                                         /* condition not met */
4431                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4432                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4433                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4434                                                         return c1;
4435                                                 }
4436                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4437                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4438                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4439                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4440                                                 changedc = true;
4441                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4442                                         }
4443                                         break;
4444                                 }  /* switch */
4445                         }
4446                 } /* tarval != bad */
4447         }
4448
4449         if (changedc) {     /* need a new Const */
4450                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4451                 right = new_r_Const(irg, tv);
4452                 changed = true;
4453         }
4454
4455         if ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4456                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4457
4458                 if (is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) {
4459                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4460
4461                         if (is_Const(c)) {
4462                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4463
4464                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4465                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4466                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4467                                         ir_node *blk  = get_irn_n(op, -1);
4468                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(op);
4469                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4470
4471                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4472                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), blk, v, new_r_Const(irg, tv), mode);
4473                                         changed = true;
4474                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4475                                 }
4476                         }
4477                 }
4478         }
4479
4480         if (changed) {
4481                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4482                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4483
4484                 /* create a new compare */
4485                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, left, right, relation);
4486         }
4487
4488         return n;
4489 }
4490
4491 /**
4492  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4493  */
4494 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
4495 {
4496         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4497         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4498         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4499
4500         if (a == b) {
4501                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4502                 case pn_CopyB_X_regular:
4503                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
4504                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4505                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(copyb));
4506                         break;
4507                 case pn_CopyB_X_except:
4508                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4509                         proj = get_irg_bad(get_irn_irg(proj));
4510                         break;
4511                 default:
4512                         break;
4513                 }
4514         }
4515         return proj;
4516 }  /* transform_node_Proj_CopyB */
4517
4518 /**
4519  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
4520  */
4521 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
4522 {
4523         ir_node *oldn  = proj;
4524         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
4525         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
4526         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
4527         int ret_tuple  = 0;
4528
4529         if (idx == get_Bound_lower(bound))
4530                 ret_tuple = 1;
4531         else if (is_Bound(pred)) {
4532                 /*
4533                 * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
4534                 * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
4535                 */
4536                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
4537                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
4538                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
4539                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
4540                         /*
4541                          * One could expect that we simply return the previous
4542                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
4543                          * add an exception Proj to a new location then.
4544                          * So, we must turn in into a tuple.
4545                          */
4546                         ret_tuple = 1;
4547                 }
4548         }
4549         if (ret_tuple) {
4550                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
4551                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4552                 case pn_Bound_M:
4553                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4554                         proj = get_Bound_mem(bound);
4555                         break;
4556                 case pn_Bound_X_except:
4557                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4558                         proj = get_irg_bad(get_irn_irg(proj));
4559                         break;
4560                 case pn_Bound_res:
4561                         proj = idx;
4562                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
4563                         break;
4564                 case pn_Bound_X_regular:
4565                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4566                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(bound));
4567                         break;
4568                 default:
4569                         break;
4570                 }
4571         }
4572         return proj;
4573 }  /* transform_node_Proj_Bound */
4574
4575 /**
4576  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
4577  * because of creating new nodes.
4578  */
4579 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj)
4580 {
4581         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
4582
4583         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
4584                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
4585         return proj;
4586 }  /* transform_node_Proj */
4587
4588 /**
4589  * Move Confirms down through Phi nodes.
4590  */
4591 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi)
4592 {
4593         int i, n;
4594         ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
4595
4596         if (mode_is_reference(mode)) {
4597                 n = get_irn_arity(phi);
4598
4599                 /* Beware of Phi0 */
4600                 if (n > 0) {
4601                         ir_node    *pred = get_irn_n(phi, 0);
4602                         ir_node    *bound, *new_phi, *block, **in;
4603                         ir_relation relation;
4604
4605                         if (! is_Confirm(pred))
4606                                 return phi;
4607
4608                         bound    = get_Confirm_bound(pred);
4609                         relation = get_Confirm_relation(pred);
4610
4611                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
4612                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
4613
4614                         for (i = 1; i < n; ++i) {
4615                                 pred = get_irn_n(phi, i);
4616
4617                                 if (! is_Confirm(pred) ||
4618                                         get_Confirm_bound(pred) != bound ||
4619                                         get_Confirm_relation(pred) != relation)
4620                                         return phi;
4621                                 in[i] = get_Confirm_value(pred);
4622                         }
4623                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
4624                         block = get_irn_n(phi, -1);
4625                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, get_irn_mode(phi));
4626                         return new_r_Confirm(block, new_phi, bound, relation);
4627                 }
4628         }
4629         return phi;
4630 }
4631
4632 /**
4633  * Returns the operands of a commutative bin-op, if one operand is
4634  * a const, it is returned as the second one.
4635  */
4636 static void get_comm_Binop_Ops(ir_node *binop, ir_node **a, ir_node **c)
4637 {
4638         ir_node *op_a = get_binop_left(binop);
4639         ir_node *op_b = get_binop_right(binop);
4640
4641         assert(is_op_commutative(get_irn_op(binop)));
4642
4643         if (is_Const(op_a)) {
4644                 *a = op_b;
4645                 *c = op_a;
4646         } else {
4647                 *a = op_a;
4648                 *c = op_b;
4649         }
4650 }  /* get_comm_Binop_Ops */
4651
4652 /**
4653  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
4654  * Such pattern may arise in bitfield stores.
4655  *
4656  * value  c4                  value      c4 & c2
4657  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
4658  *        OR     c2      ===>               OR
4659  *           AND    c1
4660  *               OR
4661  *
4662  *
4663  * value  c2                 value  c1
4664  *     AND   c1    ===>           OR     if (c1 | c2) == 0x111..11
4665  *        OR
4666  */
4667 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *irn_or)
4668 {
4669         ir_node *irn_and, *c1;
4670         ir_node *or_l, *c2;
4671         ir_node *and_l, *c3;
4672         ir_node *value, *c4;
4673         ir_node *new_and, *new_const, *block;
4674         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
4675
4676         ir_tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv;
4677
4678         for (;;) {
4679                 ir_graph *irg;
4680                 get_comm_Binop_Ops(irn_or, &irn_and, &c1);
4681                 if (!is_Const(c1) || !is_And(irn_and))
4682                         return irn_or;
4683
4684                 get_comm_Binop_Ops(irn_and, &or_l, &c2);
4685                 if (!is_Const(c2))
4686                         return irn_or;
4687
4688                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4689                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4690
4691                 tv = tarval_or(tv1, tv2);
4692                 if (tarval_is_all_one(tv)) {
4693                         /* the AND does NOT clear a bit with isn't set by the OR */
4694                         set_Or_left(irn_or, or_l);
4695                         set_Or_right(irn_or, c1);
4696
4697                         /* check for more */
4698                         continue;
4699                 }
4700
4701                 if (!is_Or(or_l))
4702                         return irn_or;
4703
4704                 get_comm_Binop_Ops(or_l, &and_l, &c3);
4705                 if (!is_Const(c3) || !is_And(and_l))
4706                         return irn_or;
4707
4708                 get_comm_Binop_Ops(and_l, &value, &c4);
4709                 if (!is_Const(c4))
4710                         return irn_or;
4711
4712                 /* ok, found the pattern, check for conditions */
4713                 assert(mode == get_irn_mode(irn_and));
4714                 assert(mode == get_irn_mode(or_l));
4715                 assert(mode == get_irn_mode(and_l));
4716
4717                 tv3 = get_Const_tarval(c3);
4718                 tv4 = get_Const_tarval(c4);
4719
4720                 tv = tarval_or(tv4, tv2);
4721                 if (!tarval_is_all_one(tv)) {
4722                         /* have at least one 0 at the same bit position */
4723                         return irn_or;
4724                 }
4725
4726                 if (tv3 != tarval_andnot(tv3, tv4)) {
4727                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4728                         return irn_or;
4729                 }
4730
4731                 if (tv1 != tarval_andnot(tv1, tv2)) {
4732                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4733                         return irn_or;
4734                 }
4735
4736                 /* ok, all conditions met */
4737                 block = get_irn_n(irn_or, -1);
4738                 irg   = get_irn_irg(block);
4739
4740                 new_and = new_r_And(block, value, new_r_Const(irg, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
4741
4742                 new_const = new_r_Const(irg, tarval_or(tv3, tv1));
4743
4744                 set_Or_left(irn_or, new_and);
4745                 set_Or_right(irn_or, new_const);
4746
4747                 /* check for more */
4748         }
4749 }  /* transform_node_Or_bf_store */
4750
4751 /**
4752  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rotl
4753  */
4754 static ir_node *transform_node_Or_Rotl(ir_node *irn_or)
4755 {
4756         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
4757         ir_node *shl, *shr, *block;
4758         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *n;
4759         ir_tarval *tv1, *tv2;
4760
4761         /* some backends can't handle rotl */
4762         if (!be_get_backend_param()->support_rotl)
4763                 return irn_or;
4764
4765         if (! mode_is_int(mode))
4766                 return irn_or;
4767
4768         shl = get_binop_left(irn_or);
4769         shr = get_binop_right(irn_or);
4770
4771         if (is_Shr(shl)) {
4772                 if (!is_Shl(shr))
4773                         return irn_or;
4774
4775                 irn = shl;
4776                 shl = shr;
4777                 shr = irn;
4778         } else if (!is_Shl(shl)) {
4779                 return irn_or;
4780         } else if (!is_Shr(shr)) {
4781                 return irn_or;
4782         }
4783         x = get_Shl_left(shl);
4784         if (x != get_Shr_left(shr))
4785                 return irn_or;
4786
4787         c1 = get_Shl_right(shl);
4788         c2 = get_Shr_right(shr);
4789         if (is_Const(c1) && is_Const(c2)) {
4790                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4791                 if (! tarval_is_long(tv1))
4792                         return irn_or;
4793
4794                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4795                 if (! tarval_is_long(tv2))
4796                         return irn_or;
4797
4798                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
4799                                 != (int) get_mode_size_bits(mode))
4800                         return irn_or;
4801
4802                 /* yet, condition met */
4803                 block = get_nodes_block(irn_or);
4804
4805                 n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
4806
4807                 DBG_OPT_ALGSIM1(irn_or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4808                 return n;
4809         }
4810
4811         /* Note: the obvious rot formulation (a << x) | (a >> (32-x)) gets
4812          * transformed to (a << x) | (a >> -x) by transform_node_shift_modulo() */
4813         if (!ir_is_negated_value(c1, c2)) {
4814                 return irn_or;
4815         }
4816
4817         /* yet, condition met */
4818         block = get_nodes_block(irn_or);
4819         n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
4820         DBG_OPT_ALGSIM0(irn_or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4821         return n;
4822 }  /* transform_node_Or_Rotl */
4823
4824 /**
4825  * Transform an Or.
4826  */
4827 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n)
4828 {
4829         ir_node *c, *oldn = n;
4830         ir_node *a = get_Or_left(n);
4831         ir_node *b = get_Or_right(n);
4832         ir_mode *mode;
4833
4834         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
4835                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
4836                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
4837
4838                 mode = get_irn_mode(n);
4839                 a = get_Not_op(a);
4840                 b = get_Not_op(b);
4841                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
4842                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
4843                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
4844                 return n;
4845         }
4846
4847         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
4848         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
4849                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
4850                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
4851                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
4852                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
4853                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
4854                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
4855                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
4856                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
4857                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
4858                         ir_relation new_relation = a_relation | b_relation;
4859                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
4860                 }
4861         }
4862
4863         mode = get_irn_mode(n);
4864         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_or, a, b, c, mode);
4865
4866         n = transform_node_Or_bf_store(n);
4867         n = transform_node_Or_Rotl(n);
4868         if (n != oldn)
4869                 return n;
4870
4871         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or);
4872
4873         return n;
4874 }  /* transform_node_Or */
4875
4876
4877 /* forward */
4878 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
4879
4880 /**
4881  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
4882  *
4883  * Should be moved to reassociation?
4884  */
4885 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n)
4886 {
4887         ir_node *left, *right;
4888         ir_mode *mode;
4889         ir_tarval *tv1, *tv2, *res;
4890         ir_node *in[2], *irn, *block;
4891         ir_graph *irg;
4892
4893         left = get_binop_left(n);
4894
4895         /* different operations */
4896         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
4897                 return n;
4898
4899         right = get_binop_right(n);
4900         tv1 = value_of(right);
4901         if (tv1 == tarval_bad)
4902                 return n;
4903
4904         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
4905         if (tv2 == tarval_bad)
4906                 return n;
4907
4908         res  = tarval_add(tv1, tv2);
4909         mode = get_irn_mode(n);
4910         irg  = get_irn_irg(n);
4911
4912         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
4913         if (!is_Rotl(n)) {
4914                 int modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
4915                 if (modulo_shf > 0) {
4916                         ir_tarval *modulo = new_tarval_from_long(modulo_shf,
4917                                                                  get_tarval_mode(res));
4918
4919                         assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
4920
4921                         /* shifting too much */
4922                         if (!(tarval_cmp(res, modulo) & ir_relation_less)) {
4923                                 if (is_Shrs(n)) {
4924                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4925                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4926                                         ir_mode  *smode  = get_irn_mode(right);
4927                                         ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, smode, get_mode_size_bits(mode) - 1);
4928                                         return new_rd_Shrs(dbgi, block, get_binop_left(left), cnst, mode);
4929                                 }
4930
4931                                 return new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
4932                         }
4933                 }
4934         } else {
4935                 res = tarval_mod(res, new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(res)));
4936         }
4937
4938         /* ok, we can replace it */
4939         block = get_nodes_block(n);
4940
4941         in[0] = get_binop_left(left);
4942         in[1] = new_r_Const(irg, res);
4943
4944         irn = new_ir_node(NULL, get_Block_irg(block), block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
4945
4946         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
4947
4948         return transform_node(irn);
4949 }  /* transform_node_shift */
4950
4951 /**
4952  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
4953  *  (we can use:
4954  *    - and, or, xor          instead of &
4955  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
4956  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
4957  */
4958 static ir_node *transform_node_bitop_shift(ir_node *n)
4959 {
4960         ir_node   *left;
4961         ir_node   *right = get_binop_right(n);
4962         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
4963         ir_node   *bitop_left;
4964         ir_node   *bitop_right;
4965         ir_op     *op_left;
4966         ir_node   *block;
4967         dbg_info  *dbgi;
4968         ir_graph  *irg;
4969         ir_node   *new_shift;
4970         ir_node   *new_bitop;
4971         ir_node   *new_const;
4972         ir_tarval *tv1;
4973         ir_tarval *tv2;
4974         ir_tarval *tv_shift;
4975
4976         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
4977
4978         if (!is_Const(right))
4979                 return n;
4980
4981         left    = get_binop_left(n);
4982         op_left = get_irn_op(left);
4983         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
4984                 return n;
4985
4986         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
4987         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
4988                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
4989                 return n;
4990         }
4991
4992         bitop_right = get_binop_right(left);
4993         if (!is_Const(bitop_right))
4994                 return n;
4995
4996         bitop_left = get_binop_left(left);
4997
4998         block = get_nodes_block(n);
4999         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5000         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
5001         tv2   = get_Const_tarval(right);
5002
5003         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
5004
5005         if (is_Shl(n)) {
5006                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
5007                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
5008         } else if (is_Shr(n)) {
5009                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
5010                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
5011         } else if (is_Shrs(n)) {
5012                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
5013                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
5014         } else {
5015                 assert(is_Rotl(n));
5016                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
5017                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
5018         }
5019
5020         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
5021         irg       = get_irn_irg(n);
5022         new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5023
5024         if (op_left == op_And) {
5025                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5026         } else if (op_left == op_Or) {
5027                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5028         } else {
5029                 assert(op_left == op_Eor);
5030                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5031         }
5032
5033         return new_bitop;
5034 }
5035
5036 /**
5037  * normalisation:
5038  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
5039  *    also:
5040  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
5041  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
5042  */
5043 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n)
5044 {
5045         ir_node   *left;
5046         ir_node   *right = get_binop_right(n);
5047         ir_node   *x;
5048         ir_node   *block;
5049         ir_mode   *mode;
5050         dbg_info  *dbgi;
5051         ir_node   *new_const;
5052         ir_node   *new_shift;
5053         ir_node   *new_and;
5054         ir_tarval *tv_shl;
5055         ir_tarval *tv_shr;
5056         ir_tarval *tv_shift;
5057         ir_tarval *tv_mask;
5058         ir_graph  *irg;
5059         ir_relation relation;
5060         int        need_shrs = 0;
5061
5062         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
5063
5064         if (!is_Const(right))
5065                 return n;
5066
5067         left = get_binop_left(n);
5068         mode = get_irn_mode(n);
5069         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
5070                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
5071
5072                 if (!is_Const(shr_right))
5073                         return n;
5074
5075                 x      = get_binop_left(left);
5076                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
5077                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
5078
5079                 if (is_Shrs(left)) {
5080                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
5081                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & ir_relation_greater_equal))
5082                                 return n;
5083
5084                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5085                         need_shrs = 1;
5086                 } else {
5087                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5088                 }
5089                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
5090         } else if (is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
5091                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
5092
5093                 if (!is_Const(shl_right))
5094                         return n;
5095
5096                 x      = get_Shl_left(left);
5097                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
5098                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
5099
5100                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
5101                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
5102         } else {
5103                 return n;
5104         }
5105
5106         if (get_tarval_mode(tv_shl) != get_tarval_mode(tv_shr)) {
5107                 tv_shl = tarval_convert_to(tv_shl, get_tarval_mode(tv_shr));
5108         }
5109
5110         assert(tv_mask != tarval_bad);
5111         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
5112
5113         block = get_nodes_block(n);
5114         irg   = get_irn_irg(block);
5115         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5116
5117         relation = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
5118         if (relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_equal) {
5119                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
5120                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5121                 if (need_shrs) {
5122                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, x, new_const, mode);
5123                 } else {
5124                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, x, new_const, mode);
5125                 }
5126         } else {
5127                 assert(relation == ir_relation_greater);
5128                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
5129                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5130                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, x, new_const, mode);
5131         }
5132
5133         new_const = new_r_Const(irg, tv_mask);
5134         new_and   = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5135
5136         return new_and;
5137 }
5138
5139 static ir_tarval *get_modulo_tv_value(ir_tarval *tv, int modulo_val)
5140 {
5141         ir_mode   *mode      = get_tarval_mode(tv);
5142         ir_tarval *modulo_tv = new_tarval_from_long(modulo_val, mode);
5143         return tarval_mod(tv, modulo_tv);
5144 }
5145
5146 typedef ir_node*(*new_shift_func)(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
5147                                   ir_node *left, ir_node *right, ir_mode *mode);
5148
5149 /**
5150  * Normalisation: if we have a shl/shr with modulo_shift behaviour
5151  * then we can use that to minimize the value of Add(x, const) or
5152  * Sub(Const, x). In particular this often avoids 1 instruction in some
5153  * backends for the Shift(x, Sub(Const, y)) case because it can be replaced
5154  * by Shift(x, Minus(y)) which doesnt't need an explicit Const constructed.
5155  */
5156 static ir_node *transform_node_shift_modulo(ir_node *n,
5157                                             new_shift_func new_shift)
5158 {
5159         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
5160         int       modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
5161         ir_node  *newop  = NULL;
5162         ir_mode  *mode_right;
5163         ir_node  *block;
5164         ir_node  *right;
5165         ir_graph *irg;
5166
5167         if (modulo == 0)
5168                 return n;
5169         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
5170                 return n;
5171         if (!is_po2(modulo))
5172                 return n;
5173
5174         irg        = get_irn_irg(n);
5175         block      = get_nodes_block(n);
5176         right      = get_binop_right(n);
5177         mode_right = get_irn_mode(right);
5178         if (is_Const(right)) {
5179                 ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
5180                 ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5181
5182                 if (tv_mod == tv)
5183                         return n;
5184
5185                 newop = new_r_Const(irg, tv_mod);
5186         } else if (is_Add(right)) {
5187                 ir_node *add_right = get_Add_right(right);
5188                 if (is_Const(add_right)) {
5189                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(add_right);
5190                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5191                         ir_node   *newconst;
5192                         if (tv_mod == tv)
5193                                 return n;
5194
5195                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5196                         newop    = new_r_Add(block, get_Add_left(right), newconst,
5197                                              mode_right);
5198                 }
5199         } else if (is_Sub(right)) {
5200                 ir_node *sub_left = get_Sub_left(right);
5201                 if (is_Const(sub_left)) {
5202                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(sub_left);
5203                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5204                         ir_node  *newconst;
5205                         if (tv_mod == tv)
5206                                 return n;
5207
5208                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5209                         newop    = new_r_Sub(block, newconst, get_Sub_right(right),
5210                                              mode_right);
5211                 }
5212         } else {
5213                 return n;
5214         }
5215
5216         if (newop != NULL) {
5217                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
5218                 ir_node  *left = get_binop_left(n);
5219                 return new_shift(dbgi, block, left, newop, mode);
5220         }
5221         return n;
5222 }
5223
5224 /**
5225  * Transform a Shr.
5226  */
5227 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n)
5228 {
5229         ir_node *c, *oldn = n;
5230         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5231         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5232         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5233
5234         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shr, left, right, c, mode);
5235         n = transform_node_shift(n);
5236
5237         if (is_Shr(n))
5238                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shr);
5239         if (is_Shr(n))
5240                 n = transform_node_shl_shr(n);
5241         if (is_Shr(n))
5242                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5243
5244         return n;
5245 }  /* transform_node_Shr */
5246
5247 /**
5248  * Transform a Shrs.
5249  */
5250 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n)
5251 {
5252         ir_node *c, *oldn = n;
5253         ir_node *a    = get_Shrs_left(n);
5254         ir_node *b    = get_Shrs_right(n);
5255         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5256
5257         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shrs, a, b, c, mode);
5258         n = transform_node_shift(n);
5259
5260         if (is_Shrs(n))
5261                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shrs);
5262         if (is_Shrs(n))
5263                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5264
5265         return n;
5266 }  /* transform_node_Shrs */
5267
5268 /**
5269  * Transform a Shl.
5270  */
5271 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n)
5272 {
5273         ir_node *c, *oldn = n;
5274         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5275         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5276         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5277
5278         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shl, a, b, c, mode);
5279         n = transform_node_shift(n);
5280
5281         if (is_Shl(n))
5282                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shl);
5283         if (is_Shl(n))
5284                 n = transform_node_shl_shr(n);
5285         if (is_Shl(n))
5286                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5287
5288         return n;
5289 }  /* transform_node_Shl */
5290
5291 /**
5292  * Transform a Rotl.
5293  */
5294 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n)
5295 {
5296         ir_node *c, *oldn = n;
5297         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5298         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5299         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5300
5301         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_rotl, a, b, c, mode);
5302         n = transform_node_shift(n);
5303
5304         if (is_Rotl(n))
5305                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5306
5307         return n;
5308 }  /* transform_node_Rotl */
5309
5310 /**
5311  * Transform a Conv.
5312  */
5313 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n)
5314 {
5315         ir_node *c, *oldn = n;
5316         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5317         ir_node *a    = get_Conv_op(n);
5318
5319         if (mode != mode_b && is_const_Phi(a)) {
5320                 /* Do NOT optimize mode_b Conv's, this leads to remaining
5321                  * Phib nodes later, because the conv_b_lower operation
5322                  * is instantly reverted, when it tries to insert a Convb.
5323                  */
5324                 c = apply_conv_on_phi(a, mode);
5325                 if (c) {
5326                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5327                         return c;
5328                 }
5329         }
5330
5331         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5332                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5333                 return new_r_Unknown(irg, mode);
5334         }
5335
5336         if (mode_is_reference(mode) &&
5337                 get_mode_size_bits(mode) == get_mode_size_bits(get_irn_mode(a)) &&
5338                 is_Add(a)) {
5339                 ir_node *l = get_Add_left(a);
5340                 ir_node *r = get_Add_right(a);
5341                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(a);
5342                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5343                 if (is_Conv(l)) {
5344                         ir_node *lop = get_Conv_op(l);
5345                         if (get_irn_mode(lop) == mode) {
5346                                 /* ConvP(AddI(ConvI(P), x)) -> AddP(P, x) */
5347                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, lop, r, mode);
5348                                 return n;
5349                         }
5350                 }
5351                 if (is_Conv(r)) {
5352                         ir_node *rop = get_Conv_op(r);
5353                         if (get_irn_mode(rop) == mode) {
5354                                 /* ConvP(AddI(x, ConvI(P))) -> AddP(x, P) */
5355                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, l, rop, mode);
5356                                 return n;
5357                         }
5358                 }
5359         }
5360
5361         return n;
5362 }  /* transform_node_Conv */
5363
5364 /**
5365  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5366  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5367  */
5368 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n)
5369 {
5370         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5371         ir_node **in;
5372
5373         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5374
5375         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5376                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5377                 if (is_Block(ka)) {
5378                         if (! is_Block_dead(ka)) {
5379                                 in[j++] = ka;
5380                         }
5381                         continue;
5382                 } else if (is_irn_pinned_in_irg(ka) && is_Block_dead(get_nodes_block(ka))) {
5383                         continue;
5384                 } else if (is_Bad(ka)) {
5385                         /* no need to keep Bad */
5386                         continue;
5387                 }
5388                 in[j++] = ka;
5389         }
5390         if (j != n_keepalives)
5391                 set_End_keepalives(n, j, in);
5392         return n;
5393 }  /* transform_node_End */
5394
5395 int ir_is_negated_value(const ir_node *a, const ir_node *b)
5396 {
5397         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5398                 return true;
5399         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5400                 return true;
5401         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5402                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5403                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5404                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5405                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5406
5407                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5408                         return true;
5409         }
5410
5411         return false;
5412 }
5413
5414 /**
5415  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5416  */
5417 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n)
5418 {
5419         ir_node *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
5420         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5421         ir_node  *t   = get_Mux_true(n);
5422         ir_node  *f   = get_Mux_false(n);
5423         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5424
5425         if (is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX))
5426                 return n;
5427
5428         if (is_Mux(t)) {
5429                 ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5430                 ir_node*  c0    = sel;
5431                 ir_node*  c1    = get_Mux_sel(t);
5432                 ir_node*  t1    = get_Mux_true(t);
5433                 ir_node*  f1    = get_Mux_false(t);
5434                 if (f == f1) {
5435                         /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), y) -> typical if (cond0 && cond1) x else y */
5436                         ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, c1, mode_b);
5437                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, f1, t1, mode);
5438                         n   = new_mux;
5439                         sel = and_;
5440                         f   = f1;
5441                         t   = t1;
5442                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5443                 } else if (f == t1) {
5444                         /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), x) */
5445                         ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5446                         ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, not_c1, mode_b);
5447                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, t1, f1, mode);
5448                         n   = new_mux;
5449                         sel = and_;
5450                         f   = t1;
5451                         t   = f1;
5452                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5453                 }
5454         } else if (is_Mux(f)) {
5455                 ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5456                 ir_node*  c0    = sel;
5457                 ir_node*  c1    = get_Mux_sel(f);
5458                 ir_node*  t1    = get_Mux_true(f);
5459                 ir_node*  f1    = get_Mux_false(f);
5460                 if (t == t1) {
5461                         /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, x, y)) -> typical if (cond0 || cond1) x else y */
5462                         ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, c1, mode_b);
5463                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, f1, t1, mode);
5464                         n   = new_mux;
5465                         sel = or_;
5466                         f   = f1;
5467                         t   = t1;
5468                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5469                 } else if (t == f1) {
5470                         /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, y, x)) */
5471                         ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5472                         ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, not_c1, mode_b);
5473                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, t1, f1, mode);
5474                         n   = new_mux;
5475                         sel = or_;
5476                         f   = t1;
5477                         t   = f1;
5478                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5479                 }
5480         }
5481
5482         /* first normalization step: try to move a constant to the false side,
5483          * 0 preferred on false side too */
5484         if (is_Cmp(sel) && is_Const(t) &&
5485                         (!is_Const(f) || (is_Const_null(t) && !is_Const_null(f)))) {
5486                 dbg_info *seldbgi = get_irn_dbg_info(sel);
5487                 ir_node  *block   = get_nodes_block(sel);
5488                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5489                 ir_node *tmp = t;
5490                 t = f;
5491                 f = tmp;
5492
5493                 /* Mux(x, a, b) => Mux(not(x), b, a) */
5494                 relation = get_negated_relation(relation);
5495                 sel = new_rd_Cmp(seldbgi, block, get_Cmp_left(sel),
5496                                 get_Cmp_right(sel), relation);
5497                 n = new_rd_Mux(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), sel, f, t, mode);
5498         }
5499
5500         /* note: after normalization, false can only happen on default */
5501         if (mode == mode_b) {
5502                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5503                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5504
5505                 if (is_Const(t)) {
5506                         ir_tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5507                         if (tv_t == tarval_b_true) {
5508                                 if (is_Const(f)) {
5509                                         /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5510                                         assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5511                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5512                                         return sel;
5513                                 } else {
5514                                         /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5515                                         n = new_rd_Or(dbg, block, sel, f, mode_b);
5516                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5517                                         return n;
5518                                 }
5519                         }
5520                 } else if (is_Const(f)) {
5521                         ir_tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5522                         if (tv_f == tarval_b_true) {
5523                                 /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5524                                 ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, block, sel, mode_b);
5525                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5526                                 n = new_rd_Or(dbg, block, not_sel, t, mode_b);
5527                                 return n;
5528                         } else {
5529                                 /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5530                                 assert(tv_f == tarval_b_false);
5531                                 n = new_rd_And(dbg, block, sel, t, mode_b);
5532                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5533                                 return n;
5534                         }
5535                 }
5536         }
5537
5538         /* more normalization: Mux(sel, 0, 1) is simply a conv from the mode_b
5539          * value to integer. */
5540         if (is_Const(t) && is_Const(f) && mode_is_int(mode)) {
5541                 ir_tarval *a = get_Const_tarval(t);
5542                 ir_tarval *b = get_Const_tarval(f);
5543
5544                 if (tarval_is_one(a) && tarval_is_null(b)) {
5545                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5546                         ir_node *conv  = new_r_Conv(block, sel, mode);
5547                         n = conv;
5548                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5549                         return n;
5550                 } else if (tarval_is_null(a) && tarval_is_one(b)) {
5551                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5552                         ir_node *not_  = new_r_Not(block, sel, mode_b);
5553                         ir_node *conv  = new_r_Conv(block, not_, mode);
5554                         n = conv;
5555                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5556                         return n;
5557                 }
5558         }
5559
5560         if (is_Cmp(sel)) {
5561                 ir_node    *cmp_r    = get_Cmp_right(sel);
5562                 if (is_Const(cmp_r) && is_Const_null(cmp_r)) {
5563                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5564                         ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(sel);
5565
5566                         if (mode_is_int(mode)) {
5567                                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5568                                 /* integer only */
5569                                 if ((relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_equal) && is_And(cmp_l)) {
5570                                         /* Mux((a & b) != 0, c, 0) */
5571                                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5572                                         ir_node *and_l;
5573
5574                                         if (and_r == t && f == cmp_r) {
5575                                                 if (is_Const(t) && tarval_is_single_bit(get_Const_tarval(t))) {
5576                                                         if (relation == ir_relation_less_greater) {
5577                                                                 /* Mux((a & 2^C) != 0, 2^C, 0) */
5578                                                                 n = cmp_l;
5579                                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5580                                                         } else {
5581                                                                 /* Mux((a & 2^C) == 0, 2^C, 0) */
5582                                                                 n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5583                                                                         block, cmp_l, t, mode);
5584                                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5585                                                         }
5586                                                         return n;
5587                                                 }
5588                                         }
5589                                         if (is_Shl(and_r)) {
5590                                                 ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_r);
5591                                                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5592                                                         if (and_r == t && f == cmp_r) {
5593                                                                 if (relation == ir_relation_less_greater) {
5594                                                                         /* (a & (1 << n)) != 0, (1 << n), 0) */
5595                                                                         n = cmp_l;
5596                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5597                                                                 } else {
5598                                                                         /* (a & (1 << n)) == 0, (1 << n), 0) */
5599                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5600                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5601                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5602                                                                 }
5603                                                                 return n;
5604                                                         }
5605                                                 }
5606                                         }
5607                                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5608                                         if (is_Shl(and_l)) {
5609                                                 ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_l);
5610                                                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5611                                                         if (and_l == t && f == cmp_r) {
5612                                                                 if (relation == ir_relation_less_greater) {
5613                                                                         /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
5614                                                                         n = cmp_l;
5615                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5616                                                                 } else {
5617                                                                         /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
5618                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5619                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5620                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5621                                                                 }
5622                                                                 return n;
5623                                                         }
5624                                                 }
5625                                         }
5626                                 }
5627                         }
5628                 }
5629         }
5630
5631         return n;
5632 }
5633
5634 /**
5635  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
5636  * of the other sync to our own inputs
5637  */
5638 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n)
5639 {
5640         int arity = get_Sync_n_preds(n);
5641         int i;
5642
5643         for (i = 0; i < arity;) {
5644                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
5645                 int      pred_arity;
5646                 int      j;
5647
5648                 if (!is_Sync(pred)) {
5649                         ++i;
5650                         continue;
5651                 }
5652
5653                 del_Sync_n(n, i);
5654                 --arity;
5655
5656                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
5657                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
5658                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
5659                         int      k;
5660
5661                         for (k = 0;; ++k) {
5662                                 if (k >= arity) {
5663                                         add_irn_n(n, pred_pred);
5664                                         ++arity;
5665                                         break;
5666                                 }
5667                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred) break;
5668                         }
5669                 }
5670         }
5671
5672         /* rehash the sync node */
5673         add_identities(n);
5674
5675         return n;
5676 }  /* transform_node_Sync */
5677
5678 /**
5679  * optimize a trampoline Call into a direct Call
5680  */
5681 static ir_node *transform_node_Call(ir_node *call)
5682 {
5683         ir_node  *callee = get_Call_ptr(call);
5684         ir_node  *adr, *mem, *res, *bl, **in;
5685         ir_type  *ctp, *mtp, *tp;
5686         ir_graph *irg;
5687         type_dbg_info *tdb;
5688         dbg_info *db;
5689         size_t   i, n_res, n_param;
5690         ir_variadicity var;
5691
5692         if (! is_Proj(callee))
5693                 return call;
5694         callee = get_Proj_pred(callee);
5695         if (! is_Builtin(callee))
5696                 return call;
5697         if (get_Builtin_kind(callee) != ir_bk_inner_trampoline)
5698                 return call;
5699
5700         mem = get_Call_mem(call);
5701
5702         if (skip_Proj(mem) == callee) {
5703                 /* memory is routed to the trampoline, skip */
5704                 mem = get_Builtin_mem(callee);
5705         }
5706
5707         /* build a new call type */
5708         mtp = get_Call_type(call);
5709         tdb = get_type_dbg_info(mtp);
5710
5711         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
5712         n_param = get_method_n_params(mtp);
5713         ctp     = new_d_type_method(n_param + 1, n_res, tdb);
5714
5715         for (i = 0; i < n_res; ++i)
5716                 set_method_res_type(ctp, i, get_method_res_type(mtp, i));
5717
5718         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 1);
5719
5720         /* FIXME: we don't need a new pointer type in every step */
5721         irg = get_irn_irg(call);
5722         tp = get_irg_frame_type(irg);
5723         tp = new_type_pointer(tp);
5724         set_method_param_type(ctp, 0, tp);
5725
5726         in[0] = get_Builtin_param(callee, 2);
5727         for (i = 0; i < n_param; ++i) {
5728                 set_method_param_type(ctp, i + 1, get_method_param_type(mtp, i));
5729                 in[i + 1] = get_Call_param(call, i);
5730         }
5731         var = get_method_variadicity(mtp);
5732         set_method_variadicity(ctp, var);
5733         if (var == variadicity_variadic) {
5734                 set_method_first_variadic_param_index(ctp, get_method_first_variadic_param_index(mtp) + 1);
5735         }
5736         /* When we resolve a trampoline, the function must be called by a this-call */
5737         set_method_calling_convention(ctp, get_method_calling_convention(mtp) | cc_this_call);
5738         set_method_additional_properties(ctp, get_method_additional_properties(mtp));
5739
5740         adr = get_Builtin_param(callee, 1);
5741
5742         db  = get_irn_dbg_info(call);
5743         bl  = get_nodes_block(call);
5744
5745         res = new_rd_Call(db, bl, mem, adr, n_param + 1, in, ctp);
5746         if (get_irn_pinned(call) == op_pin_state_floats)
5747                 set_irn_pinned(res, op_pin_state_floats);
5748         return res;
5749 }  /* transform_node_Call */
5750
5751 /**
5752  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
5753  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
5754  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
5755  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
5756  */
5757 static ir_node *transform_node(ir_node *n)
5758 {
5759         ir_node *oldn;
5760
5761         /*
5762          * Transform_node is the only "optimizing transformation" that might
5763          * return a node with a different opcode. We iterate HERE until fixpoint
5764          * to get the final result.
5765          */
5766         do {
5767                 oldn = n;
5768                 if (n->op->ops.transform_node != NULL)
5769                         n = n->op->ops.transform_node(n);
5770         } while (oldn != n);
5771
5772         return n;
5773 }  /* transform_node */
5774
5775 /**
5776  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
5777  *
5778  * @param code   the opcode for the default operation
5779  * @param ops    the operations initialized
5780  *
5781  * @return
5782  *    The operations.
5783  */
5784 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
5785 {
5786 #define CASE(a)                                         \
5787         case iro_##a:                                       \
5788                 ops->transform_node      = transform_node_##a;  \
5789                 break
5790 #define CASE_PROJ(a)                                         \
5791         case iro_##a:                                            \
5792                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5793                 break
5794 #define CASE_PROJ_EX(a)                                      \
5795         case iro_##a:                                            \
5796                 ops->transform_node      = transform_node_##a;       \
5797                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5798                 break
5799
5800         switch (code) {
5801         CASE(Add);
5802         CASE(And);
5803         CASE(Call);
5804         CASE(Cmp);
5805         CASE(Conv);
5806         CASE(End);
5807         CASE(Eor);
5808         CASE(Minus);
5809         CASE(Mul);
5810         CASE(Mux);
5811         CASE(Not);
5812         CASE(Or);
5813         CASE(Phi);
5814         CASE(Proj);
5815         CASE(Rotl);
5816         CASE(Sel);
5817         CASE(Shl);
5818         CASE(Shr);
5819         CASE(Shrs);
5820         CASE(Sub);
5821         CASE(Sync);
5822         CASE_PROJ(Bound);
5823         CASE_PROJ(CopyB);
5824         CASE_PROJ(Load);
5825         CASE_PROJ(Store);
5826         CASE_PROJ_EX(Cond);
5827         CASE_PROJ_EX(Div);
5828         CASE_PROJ_EX(Mod);
5829         default:
5830           /* leave NULL */;
5831         }
5832
5833         return ops;
5834 #undef CASE_PROJ_EX
5835 #undef CASE_PROJ
5836 #undef CASE
5837 }  /* firm_set_default_transform_node */
5838
5839
5840 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
5841
5842 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
5843     in a graph. */
5844 #define N_IR_NODES 512
5845
5846 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
5847 static int node_cmp_attr_Const(const ir_node *a, const ir_node *b)
5848 {
5849         return get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b);
5850 }
5851
5852 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
5853 static int node_cmp_attr_Proj(const ir_node *a, const ir_node *b)
5854 {
5855         return a->attr.proj.proj != b->attr.proj.proj;
5856 }
5857
5858 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
5859 static int node_cmp_attr_Alloc(const ir_node *a, const ir_node *b)
5860 {
5861         const alloc_attr *pa = &a->attr.alloc;
5862         const alloc_attr *pb = &b->attr.alloc;
5863         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5864 }
5865
5866 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
5867 static int node_cmp_attr_Free(const ir_node *a, const ir_node *b)
5868 {
5869         const free_attr *pa = &a->attr.free;
5870         const free_attr *pb = &b->attr.free;
5871         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5872 }
5873
5874 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
5875 static int node_cmp_attr_SymConst(const ir_node *a, const ir_node *b)
5876 {
5877         const symconst_attr *pa = &a->attr.symc;
5878         const symconst_attr *pb = &b->attr.symc;
5879         return (pa->kind       != pb->kind)
5880             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p);
5881 }
5882
5883 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
5884 static int node_cmp_attr_Call(const ir_node *a, const ir_node *b)
5885 {
5886         const call_attr *pa = &a->attr.call;
5887         const call_attr *pb = &b->attr.call;
5888         return (pa->type != pb->type)
5889                 || (pa->tail_call != pb->tail_call);
5890 }
5891
5892 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
5893 static int node_cmp_attr_Sel(const ir_node *a, const ir_node *b)
5894 {
5895         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
5896         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
5897         return a_ent != b_ent;
5898 }
5899
5900 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
5901 static int node_cmp_attr_Phi(const ir_node *a, const ir_node *b)
5902 {
5903         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
5904            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
5905         if (is_Phi0(a)) {
5906                 /* check the Phi0 pos attribute */
5907                 return a->attr.phi.u.pos != b->attr.phi.u.pos;
5908         }
5909         return 0;
5910 }
5911
5912 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
5913 static int node_cmp_attr_Conv(const ir_node *a, const ir_node *b)
5914 {
5915         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
5916 }
5917
5918 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
5919 static int node_cmp_attr_Cast(const ir_node *a, const ir_node *b)
5920 {
5921         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
5922 }
5923
5924 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
5925 static int node_cmp_attr_Load(const ir_node *a, const ir_node *b)
5926 {
5927         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5928             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
5929                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
5930                 return 1;
5931         /* do not CSE Loads with different alignment. Be conservative. */
5932         if (get_Load_unaligned(a) != get_Load_unaligned(b))
5933                 return 1;
5934
5935         return get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b);
5936 }
5937
5938 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
5939 static int node_cmp_attr_Store(const ir_node *a, const ir_node *b)
5940 {
5941         /* do not CSE Stores with different alignment. Be conservative. */
5942         if (get_Store_unaligned(a) != get_Store_unaligned(b))
5943                 return 1;
5944
5945         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
5946         return (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5947                 get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile);
5948 }
5949
5950 /** Compares two exception attributes */
5951 static int node_cmp_exception(const ir_node *a, const ir_node *b)
5952 {
5953         const except_attr *ea = &a->attr.except;
5954         const except_attr *eb = &b->attr.except;
5955
5956         return ea->pin_state != eb->pin_state;
5957 }
5958
5959 #define node_cmp_attr_Bound  node_cmp_exception
5960
5961 /** Compares the attributes of two Div nodes. */
5962 static int node_cmp_attr_Div(const ir_node *a, const ir_node *b)
5963 {
5964         const div_attr *ma = &a->attr.div;
5965         const div_attr *mb = &b->attr.div;
5966         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5967                    ma->resmode       != mb->resmode ||
5968                    ma->no_remainder  != mb->no_remainder;
5969 }
5970
5971 /** Compares the attributes of two Mod nodes. */
5972 static int node_cmp_attr_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
5973 {
5974         const mod_attr *ma = &a->attr.mod;
5975         const mod_attr *mb = &b->attr.mod;
5976         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5977                    ma->resmode       != mb->resmode;
5978 }
5979
5980 static int node_cmp_attr_Cmp(const ir_node *a, const ir_node *b)
5981 {
5982         const cmp_attr *ma = &a->attr.cmp;
5983         const cmp_attr *mb = &b->attr.cmp;
5984         return ma->relation != mb->relation;
5985 }
5986
5987 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
5988 static int node_cmp_attr_Confirm(const ir_node *a, const ir_node *b)
5989 {
5990         const confirm_attr *ma = &a->attr.confirm;
5991         const confirm_attr *mb = &b->attr.confirm;
5992         return ma->relation != mb->relation;
5993 }
5994
5995 /** Compares the attributes of two Builtin nodes. */
5996 static int node_cmp_attr_Builtin(const ir_node *a, const ir_node *b)
5997 {
5998         /* no need to compare the type, equal kind means equal type */
5999         return get_Builtin_kind(a) != get_Builtin_kind(b);
6000 }
6001
6002 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
6003 static int node_cmp_attr_ASM(const ir_node *a, const ir_node *b)
6004 {
6005         int i, n;
6006         const ir_asm_constraint *ca;
6007         const ir_asm_constraint *cb;
6008         ident **cla, **clb;
6009
6010         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
6011                 return 1;
6012
6013         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
6014         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
6015         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
6016                 return 0;
6017
6018         ca = get_ASM_input_constraints(a);
6019         cb = get_ASM_input_constraints(b);
6020         for (i = 0; i < n; ++i) {
6021                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
6022                         return 1;
6023         }
6024
6025         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
6026         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
6027                 return 0;
6028
6029         ca = get_ASM_output_constraints(a);
6030         cb = get_ASM_output_constraints(b);
6031         for (i = 0; i < n; ++i) {
6032                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
6033                         return 1;
6034         }
6035
6036         n = get_ASM_n_clobbers(a);
6037         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
6038                 return 0;
6039
6040         cla = get_ASM_clobbers(a);
6041         clb = get_ASM_clobbers(b);
6042         for (i = 0; i < n; ++i) {
6043                 if (cla[i] != clb[i])
6044                         return 1;
6045         }
6046         return 0;
6047 }
6048
6049 /** Compares the inexistent attributes of two Dummy nodes. */
6050 static int node_cmp_attr_Dummy(const ir_node *a, const ir_node *b)
6051 {
6052         (void) a;
6053         (void) b;
6054         return 1;
6055 }
6056
6057 /**
6058  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
6059  *
6060  * @param code   the opcode for the default operation
6061  * @param ops    the operations initialized
6062  *
6063  * @return
6064  *    The operations.
6065  */
6066 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6067 {
6068 #define CASE(a)                              \
6069         case iro_##a:                              \
6070                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
6071                 break
6072
6073         switch (code) {
6074         CASE(Const);
6075         CASE(Proj);
6076         CASE(Alloc);
6077         CASE(Free);
6078         CASE(SymConst);
6079         CASE(Call);
6080         CASE(Sel);
6081         CASE(Phi);
6082         CASE(Cmp);
6083         CASE(Conv);
6084         CASE(Cast);
6085         CASE(Load);
6086         CASE(Store);
6087         CASE(Confirm);
6088         CASE(ASM);
6089         CASE(Div);
6090         CASE(Mod);
6091         CASE(Bound);
6092         CASE(Builtin);
6093         CASE(Dummy);
6094         /* FIXME CopyB */
6095         default:
6096                 /* leave NULL */
6097                 break;
6098         }
6099
6100         return ops;
6101 #undef CASE
6102 }  /* firm_set_default_node_cmp_attr */
6103
6104 /*
6105  * Compare function for two nodes in the value table. Gets two
6106  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a Common Sub Expression.
6107  */
6108 int identities_cmp(const void *elt, const void *key)
6109 {
6110         ir_node *a = (ir_node *)elt;
6111         ir_node *b = (ir_node *)key;
6112         int i, irn_arity_a;
6113
6114         if (a == b) return 0;
6115
6116         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
6117             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
6118
6119         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
6120         irn_arity_a = get_irn_arity(a);
6121         if (irn_arity_a != get_irn_arity(b))
6122                 return 1;
6123
6124         /* blocks are never the same */
6125         if (is_Block(a))
6126                 return 1;
6127
6128         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
6129                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
6130                 if (get_irn_n(a, -1) != get_irn_n(b, -1))
6131                         return 1;
6132         } else if (! get_opt_global_cse()) {
6133                 /* for block-local CSE both nodes must be in the same Block */
6134                 if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
6135                         return 1;
6136         }
6137
6138         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
6139         for (i = 0; i < irn_arity_a; ++i) {
6140                 ir_node *pred_a = get_irn_n(a, i);
6141                 ir_node *pred_b = get_irn_n(b, i);
6142                 if (pred_a != pred_b) {
6143                         /* if both predecessors are CSE neutral they might be different */
6144                         if (!is_irn_cse_neutral(pred_a) || !is_irn_cse_neutral(pred_b))
6145                                 return 1;
6146                 }
6147         }
6148
6149         /*
6150          * here, we already now that the nodes are identical except their
6151          * attributes
6152          */
6153         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
6154                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
6155
6156         return 0;
6157 }  /* identities_cmp */
6158
6159 /*
6160  * Calculate a hash value of a node.
6161  *
6162  * @param node  The IR-node
6163  */
6164 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node)
6165 {
6166         return node->op->ops.hash(node);
6167 }  /* ir_node_hash */
6168
6169
6170 void new_identities(ir_graph *irg)
6171 {
6172         if (irg->value_table != NULL)
6173                 del_pset(irg->value_table);
6174         irg->value_table = new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
6175 }  /* new_identities */
6176
6177 void del_identities(ir_graph *irg)
6178 {
6179         if (irg->value_table != NULL)
6180                 del_pset(irg->value_table);
6181 }  /* del_identities */
6182
6183 /* Normalize a node by putting constants (and operands with larger
6184  * node index) on the right (operator side). */
6185 void ir_normalize_node(ir_node *n)
6186 {
6187         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
6188                 ir_node *l = get_binop_left(n);
6189                 ir_node *r = get_binop_right(n);
6190
6191                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
6192                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
6193                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
6194                  * deterministic. */
6195                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
6196                         set_binop_left(n, r);
6197                         set_binop_right(n, l);
6198                         hook_normalize(n);
6199                 }
6200         }
6201 }  /* ir_normalize_node */
6202
6203 /*
6204  * Return the canonical node computing the same value as n.
6205  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
6206  * if it isn't there yet.
6207  *
6208  * @param n            the node to look up
6209  *
6210  * @return a node that computes the same value as n or n if no such
6211  *         node could be found
6212  */
6213 ir_node *identify_remember(ir_node *n)
6214 {
6215         ir_graph *irg         = get_irn_irg(n);
6216         pset     *value_table = irg->value_table;
6217         ir_node  *nn;
6218
6219         if (value_table == NULL)
6220                 return n;
6221
6222         ir_normalize_node(n);
6223         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6224         nn = (ir_node*)pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6225
6226         if (nn != n) {
6227                 /* n is reachable again */
6228                 edges_node_revival(nn, get_irn_irg(nn));
6229         }
6230
6231         return nn;
6232 }  /* identify_remember */
6233
6234 /**
6235  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right
6236  * when the optimization is performed.  The flag turning on procedure global
6237  * cse could be changed between two allocations.  This way we are safe.
6238  *
6239  * @param n            The node to lookup
6240  */
6241 static inline ir_node *identify_cons(ir_node *n)
6242 {
6243         ir_node *old = n;
6244
6245         n = identify_remember(n);
6246         if (n != old && get_nodes_block(old) != get_nodes_block(n)) {
6247                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6248                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6249         }
6250         return n;
6251 }  /* identify_cons */
6252
6253 /* Add a node to the identities value table. */
6254 void add_identities(ir_node *node)
6255 {
6256         if (!get_opt_cse())
6257                 return;
6258         if (is_Block(node))
6259                 return;
6260
6261         identify_remember(node);
6262 }
6263
6264 /* Visit each node in the value table of a graph. */
6265 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env)
6266 {
6267         ir_node  *node;
6268         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6269
6270         current_ir_graph = irg;
6271         foreach_pset(irg->value_table, ir_node*, node) {
6272                 visit(node, env);
6273         }
6274         current_ir_graph = rem;
6275 }  /* visit_all_identities */
6276
6277 /**
6278  * Garbage in, garbage out. If a node has a dead input, i.e., the
6279  * Bad node is input to the node, return the Bad node.
6280  */
6281 static ir_node *gigo(ir_node *node)
6282 {
6283         int i, irn_arity;
6284         ir_op *op = get_irn_op(node);
6285
6286         /* remove garbage blocks by looking at control flow that leaves the block
6287            and replacing the control flow by Bad. */
6288         if (get_irn_mode(node) == mode_X) {
6289                 ir_node  *block = get_nodes_block(skip_Proj(node));
6290                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
6291
6292                 /* Don't optimize nodes in immature blocks. */
6293                 if (!get_Block_matured(block))
6294                         return node;
6295                 /* Don't optimize End, may have Bads. */
6296                 if (op == op_End) return node;
6297
6298                 if (is_Block(block)) {
6299                         if (is_Block_dead(block)) {
6300                                 /* control flow from dead block is dead */
6301                                 return get_irg_bad(irg);
6302                         }
6303
6304                         for (i = get_irn_arity(block) - 1; i >= 0; --i) {
6305                                 if (!is_Bad(get_irn_n(block, i)))
6306                                         break;
6307                         }
6308                         if (i < 0) {
6309                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
6310                                 /* the start block is never dead */
6311                                 if (block != get_irg_start_block(irg)
6312                                         && block != get_irg_end_block(irg)) {
6313                                         /*
6314                                          * Do NOT kill control flow without setting
6315                                          * the block to dead of bad things can happen:
6316                                          * We get a Block that is not reachable be irg_block_walk()
6317                                          * but can be found by irg_walk()!
6318                                          */
6319                                         set_Block_dead(block);
6320                                         return get_irg_bad(irg);
6321                                 }
6322                         }
6323                 }
6324         }
6325
6326         /* Blocks, Phis and Tuples may have dead inputs, e.g., if one of the
6327            blocks predecessors is dead. */
6328         if (op != op_Block && op != op_Phi && op != op_Tuple && op != op_Anchor) {
6329                 ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
6330                 irn_arity = get_irn_arity(node);
6331
6332                 /*
6333                  * Beware: we can only read the block of a non-floating node.
6334                  */
6335                 if (is_irn_pinned_in_irg(node) &&
6336                         is_Block_dead(get_nodes_block(skip_Proj(node))))
6337                         return get_irg_bad(irg);
6338
6339                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
6340                         ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
6341
6342                         if (is_Bad(pred))
6343                                 return get_irg_bad(irg);
6344 #if 0
6345                         /* Propagating Unknowns here seems to be a bad idea, because
6346                            sometimes we need a node as a input and did not want that
6347                            it kills its user.
6348                            However, it might be useful to move this into a later phase
6349                            (if you think that optimizing such code is useful). */
6350                         if (is_Unknown(pred) && mode_is_data(get_irn_mode(node)))
6351                                 return new_r_Unknown(irg, get_irn_mode(node));
6352 #endif
6353                 }
6354         }
6355 #if 0
6356         /* With this code we violate the agreement that local_optimize
6357            only leaves Bads in Block, Phi and Tuple nodes. */
6358         /* If Block has only Bads as predecessors it's garbage. */
6359         /* If Phi has only Bads as predecessors it's garbage. */
6360         if ((op == op_Block && get_Block_matured(node)) || op == op_Phi)  {
6361                 irn_arity = get_irn_arity(node);
6362                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
6363                         if (!is_Bad(get_irn_n(node, i))) break;
6364                 }
6365                 if (i == irn_arity) node = get_irg_bad(irg);
6366         }
6367 #endif
6368         return node;
6369 }  /* gigo */
6370
6371 /**
6372  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
6373  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
6374  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
6375  *
6376  * @param n   The node to optimize
6377  */
6378 ir_node *optimize_node(ir_node *n)
6379 {
6380         ir_node   *oldn = n;
6381         ir_graph  *irg  = get_irn_irg(n);
6382         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6383         ir_tarval *tv;
6384
6385         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6386         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6387
6388         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
6389            Run always for transformation induced Bads. */
6390         n = gigo(n);
6391         if (n != oldn) {
6392                 edges_node_deleted(oldn, irg);
6393
6394                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6395                 irg_kill_node(irg, oldn);
6396                 return n;
6397         }
6398
6399         /* constant expression evaluation / constant folding */
6400         if (get_opt_constant_folding()) {
6401                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6402                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6403                         /* try to evaluate */
6404                         tv = computed_value(n);
6405                         if (tv != tarval_bad) {
6406                                 ir_node *nw;
6407                                 size_t node_size;
6408
6409                                 /*
6410                                  * we MUST copy the node here temporarily, because it's still
6411                                  * needed for DBG_OPT_CSTEVAL
6412                                  */
6413                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6414                                 oldn = (ir_node*)alloca(node_size);
6415
6416                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6417                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6418
6419                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6420                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6421
6422                                 /* note the inplace edges module */
6423                                 edges_node_deleted(n, irg);
6424
6425                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6426                                 irg_kill_node(irg, n);
6427                                 nw = new_r_Const(irg, tv);
6428
6429                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6430                                 return nw;
6431                         }
6432                 }
6433         }
6434
6435         /* remove unnecessary nodes */
6436         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6437             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6438             (iro == iro_Id)   ||
6439             (iro == iro_Proj) ||
6440             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6441                 n = equivalent_node(n);
6442
6443         /* Common Subexpression Elimination.
6444          *
6445          * Checks whether n is already available.
6446          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6447          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6448          * subexpressions within a block.
6449          */
6450         if (get_opt_cse())
6451                 n = identify_cons(n);
6452
6453         if (n != oldn) {
6454                 edges_node_deleted(oldn, irg);
6455
6456                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6457                 irg_kill_node(irg, oldn);
6458                 return n;
6459         }
6460
6461         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6462            free the node. */
6463         iro = get_irn_opcode(n);
6464         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6465             (iro == iro_Cond) ||
6466             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6467                 n = transform_node(n);
6468
6469         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6470         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6471                 ir_node *o = n;
6472                 n = identify_remember(o);
6473                 if (o != n)
6474                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6475         }
6476
6477         return n;
6478 }  /* optimize_node */
6479
6480
6481 /**
6482  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
6483  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
6484  * i.e., a copying garbage collection.
6485  */
6486 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n)
6487 {
6488         ir_tarval *tv;
6489         ir_node   *oldn = n;
6490         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6491
6492         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6493
6494         if (iro == iro_Deleted)
6495                 return n;
6496
6497         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
6498            Run always for transformation induced Bads.  */
6499         n = gigo(n);
6500         if (is_Bad(n))
6501                 return n;
6502
6503         /* constant expression evaluation / constant folding */
6504         if (get_opt_constant_folding()) {
6505                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6506                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6507                         /* try to evaluate */
6508                         tv = computed_value(n);
6509                         if (tv != tarval_bad) {
6510                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6511                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6512
6513                                 n = new_r_Const(irg, tv);
6514
6515                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
6516                                 return n;
6517                         }
6518                 }
6519         }
6520
6521         /* remove unnecessary nodes */
6522         if (get_opt_constant_folding() ||
6523             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6524             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6525             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6526             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6527                 n = equivalent_node(n);
6528
6529         /** common subexpression elimination **/
6530         /* Checks whether n is already available. */
6531         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
6532            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
6533            subexpressions within a block. */
6534         if (get_opt_cse()) {
6535                 ir_node *o = n;
6536                 n = identify_remember(o);
6537                 if (o != n)
6538                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6539         }
6540
6541         /* Some more constant expression evaluation. */
6542         iro = get_irn_opcode(n);
6543         if (get_opt_constant_folding() ||
6544                 (iro == iro_Cond) ||
6545                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6546                 n = transform_node(n);
6547
6548         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6549         irn_verify(n);
6550
6551         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6552            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
6553            is cse with the start block!) */
6554         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6555                 ir_node *o = n;
6556                 n = identify_remember(o);
6557                 if (o != n)
6558                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6559         }
6560
6561         return n;
6562 }  /* optimize_in_place_2 */
6563
6564 /**
6565  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
6566  */
6567 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n)
6568 {
6569         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6570         /* Handle graph state */
6571         assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_building);
6572
6573         if (get_opt_global_cse())
6574                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6575         if (get_irg_outs_state(irg) == outs_consistent)
6576                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
6577
6578         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
6579            change the control graph. */
6580         set_irg_doms_inconsistent(irg);
6581         return optimize_in_place_2(n);
6582 }  /* optimize_in_place */
6583
6584 /**
6585  * Calculate a hash value of a Const node.
6586  */
6587 static unsigned hash_Const(const ir_node *node)
6588 {
6589         unsigned h;
6590
6591         /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
6592         h = HASH_PTR(node->attr.con.tarval);
6593
6594         return h;
6595 }  /* hash_Const */
6596
6597 /**
6598  * Calculate a hash value of a SymConst node.
6599  */
6600 static unsigned hash_SymConst(const ir_node *node)
6601 {
6602         unsigned h;
6603
6604         /* all others are pointers */
6605         h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
6606
6607         return h;
6608 }  /* hash_SymConst */
6609
6610 /**
6611  * Set the default hash operation in an ir_op_ops.
6612  *
6613  * @param code   the opcode for the default operation
6614  * @param ops    the operations initialized
6615  *
6616  * @return
6617  *    The operations.
6618  */
6619 static ir_op_ops *firm_set_default_hash(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6620 {
6621 #define CASE(a)                                    \
6622         case iro_##a:                                  \
6623                 ops->hash  = hash_##a; \
6624                 break
6625
6626         /* hash function already set */
6627         if (ops->hash != NULL)
6628                 return ops;
6629
6630         switch (code) {
6631         CASE(Const);
6632         CASE(SymConst);
6633         default:
6634                 /* use input/mode default hash if no function was given */
6635                 ops->hash = firm_default_hash;
6636         }
6637
6638         return ops;
6639 #undef CASE
6640 }
6641
6642 /*
6643  * Sets the default operation for an ir_ops.
6644  */
6645 ir_op_ops *firm_set_default_operations(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6646 {
6647         ops = firm_set_default_hash(code, ops);
6648         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
6649         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
6650         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
6651         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
6652         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
6653         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
6654
6655         return ops;
6656 }  /* firm_set_default_operations */