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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   iropt --- optimizations intertwined with IR construction.
  23  * @author  Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
  24  * @version $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include <string.h>
  29 #include <stdbool.h>
  30
  31 #include "irnode_t.h"
  32 #include "irgraph_t.h"
  33 #include "iredges_t.h"
  34 #include "irmode_t.h"
  35 #include "iropt_t.h"
  36 #include "ircons_t.h"
  37 #include "irgmod.h"
  38 #include "irverify.h"
  39 #include "iroptimize.h"
  40 #include "tv_t.h"
  41 #include "dbginfo_t.h"
  42 #include "iropt_dbg.h"
  43 #include "irflag_t.h"
  44 #include "irhooks.h"
  45 #include "irarch.h"
  46 #include "hashptr.h"
  47 #include "opt_polymorphy.h"
  48 #include "irtools.h"
  49 #include "irhooks.h"
  50 #include "array_t.h"
  51 #include "vrp.h"
  52 #include "firm_types.h"
  53 #include "bitfiddle.h"
  54 #include "be.h"
  55
  56 /* Make types visible to allow most efficient access */
  57 #include "entity_t.h"
  58
  59 static bool is_Or_Eor_Add(const ir_node *node)
  60 {
  61         if (is_Or(node) || is_Eor(node) || is_Add(node)) {
  62                 ir_node  *left      = get_binop_left(node);
  63                 ir_node  *right     = get_binop_right(node);
  64                 vrp_attr *vrp_left  = vrp_get_info(left);
  65                 vrp_attr *vrp_right = vrp_get_info(right);
  66                 if (vrp_left != NULL && vrp_right != NULL) {
  67                         ir_tarval *vrp_val
  68                                 = tarval_and(vrp_left->bits_not_set, vrp_right->bits_not_set);
  69                         return tarval_is_null(vrp_val);
  70                 }
  71         }
  72         return false;
  73 }
  74
  75 /**
  76  * Returns the tarval of a Const node or tarval_bad for all other nodes.
  77  */
  78 static ir_tarval *default_value_of(const ir_node *n)
  79 {
  80         if (is_Const(n))
  81                 return get_Const_tarval(n); /* might return tarval_bad */
  82         else
  83                 return tarval_bad;
  84 }
  85
  86 value_of_func value_of_ptr = default_value_of;
  87
  88 /* * Set a new value_of function. */
  89 void set_value_of_func(value_of_func func)
  90 {
  91         if (func != NULL)
  92                 value_of_ptr = func;
  93         else
  94                 value_of_ptr = default_value_of;
  95 }
  96
  97 /**
  98  * Return the value of a Constant.
  99  */
 100 static ir_tarval *computed_value_Const(const ir_node *n)
 101 {
 102         return get_Const_tarval(n);
 103 }
 104
 105 /**
 106  * Return the value of a 'sizeof', 'alignof' or 'offsetof' SymConst.
 107  */
 108 static ir_tarval *computed_value_SymConst(const ir_node *n)
 109 {
 110         ir_type   *type;
 111         ir_entity *ent;
 112
 113         switch (get_SymConst_kind(n)) {
 114         case symconst_type_size:
 115                 type = get_SymConst_type(n);
 116                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 117                         return new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), get_irn_mode(n));
 118                 break;
 119         case symconst_type_align:
 120                 type = get_SymConst_type(n);
 121                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 122                         return new_tarval_from_long(get_type_alignment_bytes(type), get_irn_mode(n));
 123                 break;
 124         case symconst_ofs_ent:
 125                 ent  = get_SymConst_entity(n);
 126                 type = get_entity_owner(ent);
 127                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 128                         return new_tarval_from_long(get_entity_offset(ent), get_irn_mode(n));
 129                 break;
 130         default:
 131                 break;
 132         }
 133         return tarval_bad;
 134 }
 135
 136 /**
 137  * Return the value of an Add.
 138  */
 139 static ir_tarval *computed_value_Add(const ir_node *n)
 140 {
 141         ir_node *a = get_Add_left(n);
 142         ir_node *b = get_Add_right(n);
 143
 144         ir_tarval *ta = value_of(a);
 145         ir_tarval *tb = value_of(b);
 146
 147         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 148                 return tarval_add(ta, tb);
 149
 150         /* x+~x => -1 */
 151         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 152             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 153                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 154         }
 155
 156         return tarval_bad;
 157 }
 158
 159 /**
 160  * Return the value of a Sub.
 161  * Special case: a - a
 162  */
 163 static ir_tarval *computed_value_Sub(const ir_node *n)
 164 {
 165         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 166         ir_node   *a    = get_Sub_left(n);
 167         ir_node   *b    = get_Sub_right(n);
 168         ir_tarval *ta;
 169         ir_tarval *tb;
 170
 171         /* NaN - NaN != 0 */
 172         if (! mode_is_float(mode)) {
 173                 /* a - a = 0 */
 174                 if (a == b)
 175                         return get_mode_null(mode);
 176         }
 177
 178         ta = value_of(a);
 179         tb = value_of(b);
 180
 181         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 182                 return tarval_sub(ta, tb, mode);
 183
 184         return tarval_bad;
 185 }
 186
 187 /**
 188  * Return the value of a Carry.
 189  * Special : a op 0, 0 op b
 190  */
 191 static ir_tarval *computed_value_Carry(const ir_node *n)
 192 {
 193         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 194         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 195         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 196         ir_tarval *ta = value_of(a);
 197         ir_tarval *tb = value_of(b);
 198
 199         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 200                 tarval_add(ta, tb);
 201                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 202         } else {
 203                 if (tarval_is_null(ta) || tarval_is_null(tb))
 204                         return get_mode_null(m);
 205         }
 206         return tarval_bad;
 207 }
 208
 209 /**
 210  * Return the value of a Borrow.
 211  * Special : a op 0
 212  */
 213 static ir_tarval *computed_value_Borrow(const ir_node *n)
 214 {
 215         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 216         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 217         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 218         ir_tarval *ta = value_of(a);
 219         ir_tarval *tb = value_of(b);
 220
 221         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 222                 return tarval_cmp(ta, tb) == ir_relation_less ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 223         } else if (tarval_is_null(ta)) {
 224                 return get_mode_null(m);
 225         }
 226         return tarval_bad;
 227 }
 228
 229 /**
 230  * Return the value of an unary Minus.
 231  */
 232 static ir_tarval *computed_value_Minus(const ir_node *n)
 233 {
 234         ir_node   *a  = get_Minus_op(n);
 235         ir_tarval *ta = value_of(a);
 236
 237         if (ta != tarval_bad)
 238                 return tarval_neg(ta);
 239
 240         return tarval_bad;
 241 }
 242
 243 /**
 244  * Return the value of a Mul.
 245  */
 246 static ir_tarval *computed_value_Mul(const ir_node *n)
 247 {
 248         ir_node   *a  = get_Mul_left(n);
 249         ir_node   *b  = get_Mul_right(n);
 250         ir_tarval *ta = value_of(a);
 251         ir_tarval *tb = value_of(b);
 252         ir_mode   *mode;
 253
 254         mode = get_irn_mode(n);
 255         if (mode != get_irn_mode(a)) {
 256                 /* n * n = 2n bit multiplication */
 257                 ta = tarval_convert_to(ta, mode);
 258                 tb = tarval_convert_to(tb, mode);
 259         }
 260
 261         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad) {
 262                 return tarval_mul(ta, tb);
 263         } else {
 264                 /* a * 0 != 0 if a == NaN or a == Inf */
 265                 if (!mode_is_float(mode)) {
 266                         /* a*0 = 0 or 0*b = 0 */
 267                         if (ta == get_mode_null(mode))
 268                                 return ta;
 269                         if (tb == get_mode_null(mode))
 270                                 return tb;
 271                 }
 272         }
 273         return tarval_bad;
 274 }
 275
 276 /**
 277  * Return the value of an And.
 278  * Special case: a & 0, 0 & b
 279  */
 280 static ir_tarval *computed_value_And(const ir_node *n)
 281 {
 282         ir_node   *a  = get_And_left(n);
 283         ir_node   *b  = get_And_right(n);
 284         ir_tarval *ta = value_of(a);
 285         ir_tarval *tb = value_of(b);
 286
 287         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 288                 return tarval_and (ta, tb);
 289         }
 290
 291         if (tarval_is_null(ta)) return ta;
 292         if (tarval_is_null(tb)) return tb;
 293
 294         /* x&~x => 0 */
 295         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 296             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 297                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 298         }
 299
 300         return tarval_bad;
 301 }
 302
 303 /**
 304  * Return the value of an Or.
 305  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
 306  */
 307 static ir_tarval *computed_value_Or(const ir_node *n)
 308 {
 309         ir_node   *a  = get_Or_left(n);
 310         ir_node   *b  = get_Or_right(n);
 311         ir_tarval *ta = value_of(a);
 312         ir_tarval *tb = value_of(b);
 313
 314         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 315                 return tarval_or (ta, tb);
 316         }
 317
 318         if (tarval_is_all_one(ta)) return ta;
 319         if (tarval_is_all_one(tb)) return tb;
 320
 321         /* x|~x => -1 */
 322         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 323             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 324                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 325         }
 326         return tarval_bad;
 327 }
 328
 329 /**
 330  * Return the value of an Eor.
 331  */
 332 static ir_tarval *computed_value_Eor(const ir_node *n)
 333 {
 334         ir_node *a = get_Eor_left(n);
 335         ir_node *b = get_Eor_right(n);
 336
 337         ir_tarval *ta, *tb;
 338
 339         if (a == b)
 340                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 341         /* x^~x => -1 */
 342         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 343             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 344                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 345         }
 346
 347         ta = value_of(a);
 348         tb = value_of(b);
 349
 350         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 351                 return tarval_eor(ta, tb);
 352         }
 353         return tarval_bad;
 354 }
 355
 356 /**
 357  * Return the value of a Not.
 358  */
 359 static ir_tarval *computed_value_Not(const ir_node *n)
 360 {
 361         ir_node   *a  = get_Not_op(n);
 362         ir_tarval *ta = value_of(a);
 363
 364         if (ta != tarval_bad)
 365                 return tarval_not(ta);
 366
 367         return tarval_bad;
 368 }
 369
 370 /**
 371  * Tests whether a shift shifts more bits than available in the mode
 372  */
 373 static bool is_oversize_shift(const ir_node *n)
 374 {
 375         ir_node   *count = get_binop_right(n);
 376         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
 377         ir_tarval *tv    = value_of(count);
 378         long       modulo_shift;
 379         long       shiftval;
 380         if (tv == tarval_bad)
 381                 return false;
 382         if (!tarval_is_long(tv))
 383                 return false;
 384         shiftval     = get_tarval_long(tv);
 385         modulo_shift = get_mode_modulo_shift(mode);
 386         if (shiftval < 0 || (modulo_shift > 0 && shiftval >= modulo_shift))
 387                 return false;
 388
 389         return shiftval >= (long)get_mode_size_bits(mode);
 390 }
 391
 392 /**
 393  * Return the value of a Shl.
 394  */
 395 static ir_tarval *computed_value_Shl(const ir_node *n)
 396 {
 397         ir_node *a = get_Shl_left(n);
 398         ir_node *b = get_Shl_right(n);
 399
 400         ir_tarval *ta = value_of(a);
 401         ir_tarval *tb = value_of(b);
 402
 403         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 404                 return tarval_shl(ta, tb);
 405         }
 406
 407         if (is_oversize_shift(n))
 408                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 409
 410         return tarval_bad;
 411 }
 412
 413 /**
 414  * Return the value of a Shr.
 415  */
 416 static ir_tarval *computed_value_Shr(const ir_node *n)
 417 {
 418         ir_node *a = get_Shr_left(n);
 419         ir_node *b = get_Shr_right(n);
 420
 421         ir_tarval *ta = value_of(a);
 422         ir_tarval *tb = value_of(b);
 423
 424         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 425                 return tarval_shr(ta, tb);
 426         }
 427         if (is_oversize_shift(n))
 428                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 429
 430         return tarval_bad;
 431 }
 432
 433 /**
 434  * Return the value of a Shrs.
 435  */
 436 static ir_tarval *computed_value_Shrs(const ir_node *n)
 437 {
 438         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
 439         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
 440
 441         ir_tarval *ta = value_of(a);
 442         ir_tarval *tb = value_of(b);
 443
 444         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 445                 return tarval_shrs(ta, tb);
 446         }
 447         return tarval_bad;
 448 }
 449
 450 /**
 451  * Return the value of a Rotl.
 452  */
 453 static ir_tarval *computed_value_Rotl(const ir_node *n)
 454 {
 455         ir_node *a = get_Rotl_left(n);
 456         ir_node *b = get_Rotl_right(n);
 457
 458         ir_tarval *ta = value_of(a);
 459         ir_tarval *tb = value_of(b);
 460
 461         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 462                 return tarval_rotl(ta, tb);
 463         }
 464         return tarval_bad;
 465 }
 466
 467 bool ir_zero_when_converted(const ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 468 {
 469         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
 470         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement
 471             || get_mode_arithmetic(dest_mode) != irma_twos_complement)
 472             return false;
 473
 474         if (is_Shl(node)) {
 475                 ir_node *count = get_Shl_right(node);
 476                 if (is_Const(count)) {
 477                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(count);
 478                         if (tarval_is_long(tv)) {
 479                                 long shiftval = get_tarval_long(tv);
 480                                 long destbits = get_mode_size_bits(dest_mode);
 481                                 if (shiftval >= destbits
 482                                     && shiftval < (long)get_mode_modulo_shift(mode))
 483                                         return true;
 484                         }
 485                 }
 486         }
 487         if (is_And(node)) {
 488                 ir_node *right = get_And_right(node);
 489                 if (is_Const(right)) {
 490                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
 491                         ir_tarval *conved = tarval_convert_to(tv, dest_mode);
 492                         return tarval_is_null(conved);
 493                 }
 494         }
 495         return false;
 496 }
 497
 498 /**
 499  * Return the value of a Conv.
 500  */
 501 static ir_tarval *computed_value_Conv(const ir_node *n)
 502 {
 503         ir_node   *a    = get_Conv_op(n);
 504         ir_tarval *ta   = value_of(a);
 505         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 506
 507         if (ta != tarval_bad)
 508                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
 509
 510         if (ir_zero_when_converted(a, mode))
 511                 return get_mode_null(mode);
 512
 513         return tarval_bad;
 514 }
 515
 516 /**
 517  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
 518  * sel and the right input are known.
 519  */
 520 static ir_tarval *computed_value_Mux(const ir_node *n)
 521 {
 522         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
 523         ir_tarval *ts = value_of(sel);
 524
 525         if (ts == get_tarval_b_true()) {
 526                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
 527                 return value_of(v);
 528         }
 529         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
 530                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
 531                 return value_of(v);
 532         }
 533         return tarval_bad;
 534 }
 535
 536 /**
 537  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
 538  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
 539  */
 540 static ir_tarval *computed_value_Confirm(const ir_node *n)
 541 {
 542         if (get_Confirm_relation(n) == ir_relation_equal) {
 543                 ir_tarval *tv = value_of(get_Confirm_bound(n));
 544                 if (tv != tarval_bad)
 545                         return tv;
 546         }
 547         return value_of(get_Confirm_value(n));
 548 }
 549
 550 /**
 551  * gives a (conservative) estimation of possible relation when comparing
 552  * left+right
 553  */
 554 ir_relation ir_get_possible_cmp_relations(const ir_node *left,
 555                                           const ir_node *right)
 556 {
 557         ir_relation possible = ir_relation_true;
 558         ir_tarval  *tv_l     = value_of(left);
 559         ir_tarval  *tv_r     = value_of(right);
 560         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
 561         ir_tarval  *min      = mode == mode_b ? tarval_b_false : get_mode_min(mode);
 562         ir_tarval  *max      = mode == mode_b ? tarval_b_true  : get_mode_max(mode);
 563
 564         /* both values known - evaluate them */
 565         if ((tv_l != tarval_bad) && (tv_r != tarval_bad)) {
 566                 possible = tarval_cmp(tv_l, tv_r);
 567                 /* we can return now, won't get any better */
 568                 return possible;
 569         }
 570         /* a == a is never less or greater (but might be equal or unordered) */
 571         if (left == right)
 572                 possible &= ~ir_relation_less_greater;
 573         /* unordered results only happen for float compares */
 574         if (!mode_is_float(mode))
 575                 possible &= ~ir_relation_unordered;
 576         /* values can never be less than the least representable number or
 577          * greater than the greatest representable number */
 578         if (tv_l == min)
 579                 possible &= ~ir_relation_greater;
 580         if (tv_l == max)
 581                 possible &= ~ir_relation_less;
 582         if (tv_r == max)
 583                 possible &= ~ir_relation_greater;
 584         if (tv_r == min)
 585                 possible &= ~ir_relation_less;
 586         /* maybe vrp can tell us more */
 587         possible &= vrp_cmp(left, right);
 588         /* Alloc nodes never return null (but throw an exception) */
 589         if (is_Alloc(left) && tarval_is_null(tv_r))
 590                 possible &= ~ir_relation_equal;
 591
 592         return possible;
 593 }
 594
 595 static ir_tarval *compute_cmp(const ir_node *cmp)
 596 {
 597         ir_node    *left     = get_Cmp_left(cmp);
 598         ir_node    *right    = get_Cmp_right(cmp);
 599         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
 600         ir_relation relation = get_Cmp_relation(cmp);
 601
 602         /* if none of the requested relations is possible, return false */
 603         if ((possible & relation) == ir_relation_false)
 604                 return tarval_b_false;
 605         /* if possible relations are a subset of the requested ones return true */
 606         if ((possible & ~relation) == ir_relation_false)
 607                 return tarval_b_true;
 608
 609         return computed_value_Cmp_Confirm(cmp, left, right, relation);
 610 }
 611
 612 /**
 613  * Return the value of a Cmp.
 614  *
 615  * The basic idea here is to determine which relations are possible and which
 616  * one are definitely impossible.
 617  */
 618 static ir_tarval *computed_value_Cmp(const ir_node *cmp)
 619 {
 620         /* we can't construct Constb after lowering mode_b nodes */
 621         if (is_irg_state(get_irn_irg(cmp), IR_GRAPH_STATE_MODEB_LOWERED))
 622                 return tarval_bad;
 623
 624         return compute_cmp(cmp);
 625 }
 626
 627 /**
 628  * Calculate the value of an integer Div.
 629  * Special case: 0 / b
 630  */
 631 static ir_tarval *do_computed_value_Div(const ir_node *div)
 632 {
 633         const ir_node *a    = get_Div_left(div);
 634         const ir_node *b    = get_Div_right(div);
 635         const ir_mode *mode = get_Div_resmode(div);
 636         ir_tarval     *ta   = value_of(a);
 637         ir_tarval     *tb;
 638         const ir_node *dummy;
 639
 640         /* cannot optimize 0 / b = 0 because of NaN */
 641         if (!mode_is_float(mode)) {
 642                 if (tarval_is_null(ta) && value_not_zero(b, &dummy))
 643                         return ta;  /* 0 / b == 0 if b != 0 */
 644         }
 645         tb = value_of(b);
 646         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 647                 return tarval_div(ta, tb);
 648         return tarval_bad;
 649 }
 650
 651 /**
 652  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
 653  * Special case: a % 1
 654  */
 655 static ir_tarval *do_computed_value_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
 656 {
 657         ir_tarval *ta = value_of(a);
 658         ir_tarval *tb = value_of(b);
 659
 660         /* Compute a % 1 or c1 % c2 */
 661         if (tarval_is_one(tb))
 662                 return get_mode_null(get_irn_mode(a));
 663         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 664                 return tarval_mod(ta, tb);
 665         return tarval_bad;
 666 }
 667
 668 /**
 669  * Return the value of a Proj(Div).
 670  */
 671 static ir_tarval *computed_value_Proj_Div(const ir_node *n)
 672 {
 673         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 674         if (proj_nr != pn_Div_res)
 675                 return tarval_bad;
 676
 677         return do_computed_value_Div(get_Proj_pred(n));
 678 }
 679
 680 /**
 681  * Return the value of a Proj(Mod).
 682  */
 683 static ir_tarval *computed_value_Proj_Mod(const ir_node *n)
 684 {
 685         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 686
 687         if (proj_nr == pn_Mod_res) {
 688                 const ir_node *mod = get_Proj_pred(n);
 689                 return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(mod), get_Mod_right(mod));
 690         }
 691         return tarval_bad;
 692 }
 693
 694 /**
 695  * Return the value of a Proj.
 696  */
 697 static ir_tarval *computed_value_Proj(const ir_node *proj)
 698 {
 699         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
 700
 701         if (n->op->ops.computed_value_Proj != NULL)
 702                 return n->op->ops.computed_value_Proj(proj);
 703         return tarval_bad;
 704 }
 705
 706 /**
 707  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
 708  * Performs constant folding.
 709  *
 710  * @param n  The node this should be evaluated
 711  */
 712 ir_tarval *computed_value(const ir_node *n)
 713 {
 714         vrp_attr *vrp = vrp_get_info(n);
 715         if (vrp != NULL && vrp->bits_set == vrp->bits_not_set)
 716                 return vrp->bits_set;
 717
 718         if (n->op->ops.computed_value)
 719                 return n->op->ops.computed_value(n);
 720         return tarval_bad;
 721 }
 722
 723 /**
 724  * Set the default computed_value evaluator in an ir_op_ops.
 725  *
 726  * @param code   the opcode for the default operation
 727  * @param ops    the operations initialized
 728  *
 729  * @return
 730  *    The operations.
 731  */
 732 static ir_op_ops *firm_set_default_computed_value(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
 733 {
 734 #define CASE(a)                                        \
 735         case iro_##a:                                      \
 736                 ops->computed_value      = computed_value_##a; \
 737                 break
 738 #define CASE_PROJ(a)                                        \
 739         case iro_##a:                                           \
 740                 ops->computed_value_Proj = computed_value_Proj_##a; \
 741                 break
 742
 743         switch (code) {
 744         CASE(Add);
 745         CASE(And);
 746         CASE(Borrow);
 747         CASE(Carry);
 748         CASE(Cmp);
 749         CASE(Confirm);
 750         CASE(Const);
 751         CASE(Conv);
 752         CASE(Eor);
 753         CASE(Minus);
 754         CASE(Mul);
 755         CASE(Mux);
 756         CASE(Not);
 757         CASE(Or);
 758         CASE(Proj);
 759         CASE(Rotl);
 760         CASE(Shl);
 761         CASE(Shr);
 762         CASE(Shrs);
 763         CASE(Sub);
 764         CASE(SymConst);
 765         CASE_PROJ(Div);
 766         CASE_PROJ(Mod);
 767         default:
 768                 /* leave NULL */
 769                 break;
 770         }
 771
 772         return ops;
 773 #undef CASE_PROJ
 774 #undef CASE
 775 }
 776
 777 /**
 778  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
 779  * so a op 0 = 0 op a = a.
 780  */
 781 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n)
 782 {
 783         ir_node *oldn = n;
 784
 785         ir_node *a = get_binop_left(n);
 786         ir_node *b = get_binop_right(n);
 787
 788         ir_tarval *tv;
 789         ir_node *on;
 790
 791         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
 792            Find this predecessors value and remember the other node: */
 793         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
 794                 on = b;
 795         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
 796                 on = a;
 797         } else
 798                 return n;
 799
 800         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
 801          * unnecessary. Remove it.
 802          *
 803          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
 804          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
 805          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
 806          */
 807         if (tarval_is_null(tv) && get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
 808                 n = on;
 809
 810                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 811         }
 812
 813         return n;
 814 }
 815
 816 /**
 817  * Eor is commutative and has neutral 0.
 818  */
 819 static ir_node *equivalent_node_Eor(ir_node *n)
 820 {
 821         ir_node *oldn = n;
 822         ir_node *a;
 823         ir_node *b;
 824
 825         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 826         if (n != oldn) return n;
 827
 828         a = get_Eor_left(n);
 829         b = get_Eor_right(n);
 830
 831         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
 832                 ir_node *aa = get_binop_left(a);
 833                 ir_node *ab = get_binop_right(a);
 834
 835                 if (aa == b) {
 836                         /* (a ^ b) ^ a -> b */
 837                         n = ab;
 838                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 839                         return n;
 840                 } else if (ab == b) {
 841                         /* (a ^ b) ^ b -> a */
 842                         n = aa;
 843                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 844                         return n;
 845                 }
 846         }
 847         if (is_Eor(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
 848                 ir_node *ba = get_binop_left(b);
 849                 ir_node *bb = get_binop_right(b);
 850
 851                 if (ba == a) {
 852                         /* a ^ (a ^ b) -> b */
 853                         n = bb;
 854                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 855                         return n;
 856                 } else if (bb == a) {
 857                         /* a ^ (b ^ a) -> b */
 858                         n = ba;
 859                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 860                         return n;
 861                 }
 862         }
 863         return n;
 864 }
 865
 866 /*
 867  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
 868  *
 869  * The second one looks strange, but this construct
 870  * is used heavily in the LCC sources :-).
 871  *
 872  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
 873  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 874  */
 875 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n)
 876 {
 877         ir_node *oldn = n;
 878         ir_node *left, *right;
 879         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
 880
 881         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 882         if (n != oldn)
 883                 return n;
 884
 885         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 886         if (mode_is_float(mode)) {
 887                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 888                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 889                         return n;
 890         }
 891
 892         left  = get_Add_left(n);
 893         right = get_Add_right(n);
 894
 895         if (is_Sub(left)) {
 896                 if (get_Sub_right(left) == right) {
 897                         /* (a - x) + x */
 898
 899                         n = get_Sub_left(left);
 900                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 901                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 902                                 return n;
 903                         }
 904                 }
 905         }
 906         if (is_Sub(right)) {
 907                 if (get_Sub_right(right) == left) {
 908                         /* x + (a - x) */
 909
 910                         n = get_Sub_left(right);
 911                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 912                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 913                                 return n;
 914                         }
 915                 }
 916         }
 917         return n;
 918 }
 919
 920 /**
 921  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
 922  * so a op 0 = a.
 923  */
 924 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n)
 925 {
 926         ir_node *oldn = n;
 927
 928         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 929         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 930         ir_tarval *tb = value_of(b);
 931
 932         if (tarval_is_null(tb)) {
 933                 n = a;
 934
 935                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 936         }
 937         return n;
 938 }
 939
 940 #define equivalent_node_Shl   equivalent_node_left_zero
 941 #define equivalent_node_Shr   equivalent_node_left_zero
 942 #define equivalent_node_Shrs  equivalent_node_left_zero
 943 #define equivalent_node_Rotl  equivalent_node_left_zero
 944
 945 /**
 946  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
 947  *
 948  * The second one looks strange, but this construct
 949  * is used heavily in the LCC sources :-).
 950  *
 951  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
 952  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 953  */
 954 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n)
 955 {
 956         ir_node   *oldn = n;
 957         ir_node   *b;
 958         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 959         ir_tarval *tb;
 960
 961         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 962         if (mode_is_float(mode)) {
 963                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 964                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 965                         return n;
 966         }
 967
 968         b  = get_Sub_right(n);
 969         tb = value_of(b);
 970
 971         /* Beware: modes might be different */
 972         if (tarval_is_null(tb)) {
 973                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
 974                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
 975                         n = a;
 976
 977                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 978                 }
 979         }
 980         return n;
 981 }
 982
 983
 984 /**
 985  * Optimize an "self-inverse unary op", i.e. op(op(n)) = n.
 986  *
 987  * @todo
 988  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
 989  *   We handle it anyway here but the better way would be a
 990  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
 991  */
 992 static ir_node *equivalent_node_idempotent_unop(ir_node *n)
 993 {
 994         ir_node *oldn = n;
 995         ir_node *pred = get_unop_op(n);
 996
 997         /* optimize symmetric unop */
 998         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
 999                 n = get_unop_op(pred);
1000                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n, FS_OPT_IDEM_UNARY);
1001         }
1002         return n;
1003 }
1004
1005 /** Optimize Not(Not(x)) == x. */
1006 #define equivalent_node_Not    equivalent_node_idempotent_unop
1007
1008 /** -(-x) == x       ??? Is this possible or can --x raise an
1009                        out of bounds exception if min =! max? */
1010 #define equivalent_node_Minus  equivalent_node_idempotent_unop
1011
1012 /**
1013  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
1014  */
1015 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n)
1016 {
1017         ir_node *oldn = n;
1018         ir_node *a = get_Mul_left(n);
1019
1020         /* we can handle here only the n * n = n bit cases */
1021         if (get_irn_mode(n) == get_irn_mode(a)) {
1022                 ir_node   *b = get_Mul_right(n);
1023                 ir_tarval *tv;
1024
1025                 /*
1026                  * Mul is commutative and has again an other neutral element.
1027                  * Constants are place right, so check this case first.
1028                  */
1029                 tv = value_of(b);
1030                 if (tarval_is_one(tv)) {
1031                         n = a;
1032                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1033                 } else {
1034                         tv = value_of(a);
1035                         if (tarval_is_one(tv)) {
1036                                 n = b;
1037                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041         return n;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
1046  */
1047 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n)
1048 {
1049         ir_node *oldn = n;
1050
1051         ir_node   *a = get_Or_left(n);
1052         ir_node   *b = get_Or_right(n);
1053         ir_tarval *tv;
1054
1055         if (a == b) {
1056                 n = a;    /* idempotence */
1057                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1058                 return n;
1059         }
1060         /* constants are normalized to right, check this side first */
1061         tv = value_of(b);
1062         if (tarval_is_null(tv)) {
1063                 n = a;
1064                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1065                 return n;
1066         }
1067         tv = value_of(a);
1068         if (tarval_is_null(tv)) {
1069                 n = b;
1070                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1071                 return n;
1072         }
1073
1074         return n;
1075 }
1076
1077 /**
1078  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a = a & a = (a|X) & a = a.
1079  */
1080 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n)
1081 {
1082         ir_node *oldn = n;
1083
1084         ir_node   *a = get_And_left(n);
1085         ir_node   *b = get_And_right(n);
1086         ir_tarval *tv;
1087
1088         if (a == b) {
1089                 n = a;    /* idempotence */
1090                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1091                 return n;
1092         }
1093         /* constants are normalized to right, check this side first */
1094         tv = value_of(b);
1095         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1096                 n = a;
1097                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1098                 return n;
1099         }
1100         if (tv != get_tarval_bad()) {
1101                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1102                 if (!mode_is_signed(mode) && is_Conv(a)) {
1103                         ir_node *convop     = get_Conv_op(a);
1104                         ir_mode *convopmode = get_irn_mode(convop);
1105                         if (!mode_is_signed(convopmode)) {
1106                                 /* Check Conv(all_one) & Const = all_one */
1107                                 ir_tarval *one  = get_mode_all_one(convopmode);
1108                                 ir_tarval *conv = tarval_convert_to(one, mode);
1109                                 ir_tarval *and  = tarval_and(conv, tv);
1110
1111                                 if (tarval_is_all_one(and)) {
1112                                         /* Conv(X) & Const = X */
1113                                         n = a;
1114                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1115                                         return n;
1116                                 }
1117                         }
1118                 }
1119         }
1120         tv = value_of(a);
1121         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1122                 n = b;
1123                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1124                 return n;
1125         }
1126         /* (a|X) & a => a*/
1127         if ((is_Or(a) || is_Or_Eor_Add(a))
1128             && (b == get_binop_left(a) || b == get_binop_right(a))) {
1129                 n = b;
1130                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1131                 return n;
1132         }
1133         /* a & (a|X) => a*/
1134         if ((is_Or(b) || is_Or_Eor_Add(b))
1135             && (a == get_binop_left(b) || a == get_binop_right(b))) {
1136                 n = a;
1137                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1138                 return n;
1139         }
1140         return n;
1141 }
1142
1143 /**
1144  * Try to remove useless Conv's:
1145  */
1146 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n)
1147 {
1148         ir_node *oldn = n;
1149         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1150
1151         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1152         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1153
1154 restart:
1155         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1156                 if (get_Conv_strict(n)) {
1157                         ir_node *p = a;
1158
1159                         /* neither Minus nor Confirm change the precision,
1160                            so we can "look-through" */
1161                         for (;;) {
1162                                 if (is_Minus(p)) {
1163                                         p = get_Minus_op(p);
1164                                 } else if (is_Confirm(p)) {
1165                                         p = get_Confirm_value(p);
1166                                 } else {
1167                                         /* stop here */
1168                                         break;
1169                                 }
1170                         }
1171                         if (is_Conv(p) && get_Conv_strict(p)) {
1172                                 /* we known already, that a_mode == n_mode, and neither
1173                                    Minus change the mode, so the second Conv
1174                                    can be kicked */
1175                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1176                                 n = a;
1177                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1178                                 return n;
1179                         }
1180                         if (is_Proj(p)) {
1181                                 ir_node *pred = get_Proj_pred(p);
1182                                 if (is_Load(pred)) {
1183                                         /* Loads always return with the exact precision of n_mode */
1184                                         assert(get_Load_mode(pred) == n_mode);
1185                                         n = a;
1186                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1187                                         return n;
1188                                 }
1189                                 if (is_Proj(pred) && get_Proj_proj(pred) == pn_Start_T_args) {
1190                                         pred = get_Proj_pred(pred);
1191                                         if (is_Start(pred)) {
1192                                                 /* Arguments always return with the exact precision,
1193                                                    as strictConv's are place before Call -- if the
1194                                                    caller was compiled with the same setting.
1195                                                    Otherwise, the semantics is probably still right. */
1196                                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1197                                                 n = a;
1198                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1199                                                 return n;
1200                                         }
1201                                 }
1202                         }
1203                         if (is_Conv(a)) {
1204                                 /* special case: the immediate predecessor is also a Conv */
1205                                 if (! get_Conv_strict(a)) {
1206                                         /* first one is not strict, kick it */
1207                                         a = get_Conv_op(a);
1208                                         a_mode = get_irn_mode(a);
1209                                         set_Conv_op(n, a);
1210                                         goto restart;
1211                                 }
1212                                 /* else both are strict conv, second is superfluous */
1213                                 n = a;
1214                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1215                                 return n;
1216                         }
1217                 } else {
1218                         n = a;
1219                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1220                         return n;
1221                 }
1222         } else if (is_Conv(a)) { /* Conv(Conv(b)) */
1223                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
1224                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
1225
1226                 if (get_Conv_strict(n) && get_Conv_strict(a)) {
1227                         /* both are strict conv */
1228                         if (smaller_mode(a_mode, n_mode)) {
1229                                 /* both are strict, but the first is smaller, so
1230                                    the second cannot remove more precision, remove the
1231                                    strict bit */
1232                                 set_Conv_strict(n, 0);
1233                         }
1234                 }
1235                 if (n_mode == b_mode) {
1236                         if (! get_Conv_strict(n) && ! get_Conv_strict(a)) {
1237                                 if (n_mode == mode_b) {
1238                                         n = b; /* Convb(Conv*(xxxb(...))) == xxxb(...) */
1239                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1240                                         return n;
1241                                 } else if (get_mode_arithmetic(n_mode) == get_mode_arithmetic(a_mode)) {
1242                                         if (values_in_mode(b_mode, a_mode)) {
1243                                                 n = b;        /* ConvS(ConvL(xxxS(...))) == xxxS(...) */
1244                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1245                                                 return n;
1246                                         }
1247                                 }
1248                         }
1249                         if (mode_is_int(n_mode) && get_mode_arithmetic(a_mode) == irma_ieee754) {
1250                                 /* ConvI(ConvF(I)) -> I, iff float mantissa >= int mode */
1251                                 unsigned int_mantissa   = get_mode_size_bits(n_mode) - (mode_is_signed(n_mode) ? 1 : 0);
1252                                 unsigned float_mantissa = get_mode_mantissa_size(a_mode);
1253
1254                                 if (float_mantissa >= int_mantissa) {
1255                                         n = b;
1256                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1257                                         return n;
1258                                 }
1259                         }
1260                         if (is_Conv(b)) {
1261                                 if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1262                                         if (get_Conv_strict(n))
1263                                                 set_Conv_strict(b, 1);
1264                                         n = b; /* ConvA(ConvB(ConvA(...))) == ConvA(...) */
1265                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1266                                         return n;
1267                                 }
1268                         }
1269                 }
1270         }
1271         return n;
1272 }
1273
1274 /**
1275  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1276  *   themselves.
1277  */
1278 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n)
1279 {
1280         int i, n_preds;
1281
1282         ir_node *oldn = n;
1283         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1284
1285         if (!get_opt_optimize() &&
1286                         get_irg_phase_state(get_irn_irg(n)) != phase_building)
1287                 return n;
1288
1289         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1290
1291         /* Phi of dead Region without predecessors. */
1292         if (n_preds == 0)
1293                 return n;
1294
1295         /* Find first non-self-referencing input */
1296         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1297                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1298                 /* not self pointer */
1299                 if (first_val != n) {
1300                         /* then found first value. */
1301                         break;
1302                 }
1303         }
1304
1305         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1306         are non-self-referencing */
1307         while (++i < n_preds) {
1308                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1309                 if (scnd_val != n && scnd_val != first_val) {
1310                         break;
1311                 }
1312         }
1313
1314         if (i >= n_preds && !is_Dummy(first_val)) {
1315                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1316                 n = first_val;
1317                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1318         }
1319         return n;
1320 }
1321
1322 /**
1323  * Optimize Proj(Tuple).
1324  */
1325 static ir_node *equivalent_node_Proj_Tuple(ir_node *proj)
1326 {
1327         ir_node *oldn  = proj;
1328         ir_node *tuple = get_Proj_pred(proj);
1329
1330         /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1331         proj = get_Tuple_pred(tuple, get_Proj_proj(proj));
1332         DBG_OPT_TUPLE(oldn, tuple, proj);
1333
1334         return proj;
1335 }
1336
1337 /**
1338  * Optimize a / 1 = a.
1339  */
1340 static ir_node *equivalent_node_Proj_Div(ir_node *proj)
1341 {
1342         ir_node   *oldn = proj;
1343         ir_node   *div  = get_Proj_pred(proj);
1344         ir_node   *b    = get_Div_right(div);
1345         ir_tarval *tb   = value_of(b);
1346
1347         /* Div is not commutative. */
1348         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1349                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1350                 case pn_Div_M:
1351                         proj = get_Div_mem(div);
1352                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1353                         return proj;
1354
1355                 case pn_Div_res:
1356                         proj = get_Div_left(div);
1357                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1358                         return proj;
1359
1360                 default:
1361                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1362                            transform_node_Proj_Div() */
1363                         return proj;
1364                 }
1365         }
1366         return proj;
1367 }
1368
1369 /**
1370  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1371  */
1372 static ir_node *equivalent_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
1373 {
1374         ir_node *oldn  = proj;
1375         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
1376         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
1377         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
1378
1379         if (a == b) {
1380                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1381                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1382                 case pn_CopyB_M:
1383                         proj = get_CopyB_mem(copyb);
1384                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1385                         break;
1386                 }
1387         }
1388         return proj;
1389 }
1390
1391 /**
1392  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1393  */
1394 static ir_node *equivalent_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
1395 {
1396         ir_node *oldn  = proj;
1397         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
1398         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
1399         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
1400         int ret_tuple  = 0;
1401
1402         if (idx == get_Bound_lower(bound))
1403                 ret_tuple = 1;
1404         else if (is_Bound(pred)) {
1405                 /*
1406                  * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
1407                  * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1408                  */
1409                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
1410                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
1411                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1412                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
1413                         /*
1414                          * One could expect that we simply return the previous
1415                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1416                          * add an exception Proj to a new location then.
1417                          * So, we must turn in into a tuple.
1418                          */
1419                         ret_tuple = 1;
1420                 }
1421         }
1422         if (ret_tuple) {
1423                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1424                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1425                 case pn_Bound_M:
1426                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1427                         proj = get_Bound_mem(bound);
1428                         break;
1429                 case pn_Bound_res:
1430                         proj = idx;
1431                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1432                         break;
1433                 default:
1434                         /* cannot optimize pn_Bound_X_regular, handled in transform ... */
1435                         break;
1436                 }
1437         }
1438         return proj;
1439 }
1440
1441 /**
1442  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
1443  * because of creating new nodes.
1444  */
1445 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj)
1446 {
1447         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
1448         if (n->op->ops.equivalent_node_Proj)
1449                 return n->op->ops.equivalent_node_Proj(proj);
1450         return proj;
1451 }
1452
1453 /**
1454  * Remove Id's.
1455  */
1456 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n)
1457 {
1458         ir_node *oldn = n;
1459
1460         do {
1461                 n = get_Id_pred(n);
1462         } while (is_Id(n));
1463
1464         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1465         return n;
1466 }
1467
1468 /**
1469  * Optimize a Mux.
1470  */
1471 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1472 {
1473         ir_node   *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1474         ir_node   *n_t, *n_f;
1475         ir_tarval *ts = value_of(sel);
1476
1477         if (ts == tarval_bad && is_Cmp(sel)) {
1478                 /* try again with a direct call to compute_cmp, as we don't care
1479                  * about the MODEB_LOWERED flag here */
1480                 ts = compute_cmp(sel);
1481         }
1482
1483         /* Mux(true, f, t) == t */
1484         if (ts == tarval_b_true) {
1485                 n = get_Mux_true(n);
1486                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1487                 return n;
1488         }
1489         /* Mux(false, f, t) == f */
1490         if (ts == tarval_b_false) {
1491                 n = get_Mux_false(n);
1492                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1493                 return n;
1494         }
1495         n_t = get_Mux_true(n);
1496         n_f = get_Mux_false(n);
1497
1498         /* Mux(v, x, T) == x */
1499         if (is_Unknown(n_f)) {
1500                 n = n_t;
1501                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1502                 return n;
1503         }
1504         /* Mux(v, T, x) == x */
1505         if (is_Unknown(n_t)) {
1506                 n = n_f;
1507                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1508                 return n;
1509         }
1510
1511         /* Mux(v, x, x) == x */
1512         if (n_t == n_f) {
1513                 n = n_t;
1514                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1515                 return n;
1516         }
1517         if (is_Cmp(sel) && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1518                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
1519                 ir_node    *f        = get_Mux_false(n);
1520                 ir_node    *t        = get_Mux_true(n);
1521
1522                 /*
1523                  * Note further that these optimization work even for floating point
1524                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1525                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1526                  */
1527                 ir_node *const cmp_l = get_Cmp_left(sel);
1528                 ir_node *const cmp_r = get_Cmp_right(sel);
1529
1530                 switch (relation) {
1531                 case ir_relation_equal:
1532                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t == f, t, f) -> f */
1533                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f == t, t, f) -> f */
1534                                 n = f;
1535                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1536                                 return n;
1537                         }
1538                         break;
1539
1540                 case ir_relation_less_greater:
1541                 case ir_relation_unordered_less_greater:
1542                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t != f, t, f) -> t */
1543                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f != t, t, f) -> t */
1544                                 n = t;
1545                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1546                                 return n;
1547                         }
1548                         break;
1549                 default:
1550                         break;
1551                 }
1552
1553                 /*
1554                  * Note: normalization puts the constant on the right side,
1555                  * so we check only one case.
1556                  */
1557                 if (cmp_l == t && tarval_is_null(value_of(cmp_r))) {
1558                         /* Mux(t CMP 0, X, t) */
1559                         if (is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == t) {
1560                                 /* Mux(t CMP 0, -t, t) */
1561                                 if (relation == ir_relation_equal) {
1562                                         /* Mux(t == 0, -t, t)  ==>  -t */
1563                                         n = f;
1564                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1565                                 } else if (relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_unordered_less_greater) {
1566                                         /* Mux(t != 0, -t, t)  ==> t */
1567                                         n = t;
1568                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1569                                 }
1570                         }
1571                 }
1572         }
1573
1574         return n;
1575 }
1576
1577 /**
1578  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1579  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1580  */
1581 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n)
1582 {
1583         ir_node    *pred     = get_Confirm_value(n);
1584         ir_relation relation = get_Confirm_relation(n);
1585
1586         while (is_Confirm(pred) && relation == get_Confirm_relation(pred)) {
1587                 /*
1588                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1589                  * replace the second one with the first.
1590                  */
1591                 n    = pred;
1592                 pred = get_Confirm_value(n);
1593         }
1594         return n;
1595 }
1596
1597 /**
1598  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1599  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1600  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1601  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1602  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1603  */
1604 ir_node *equivalent_node(ir_node *n)
1605 {
1606         if (n->op->ops.equivalent_node)
1607                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1608         return n;
1609 }
1610
1611 /**
1612  * Sets the default equivalent node operation for an ir_op_ops.
1613  *
1614  * @param code   the opcode for the default operation
1615  * @param ops    the operations initialized
1616  *
1617  * @return
1618  *    The operations.
1619  */
1620 static ir_op_ops *firm_set_default_equivalent_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
1621 {
1622 #define CASE(a)                                      \
1623         case iro_##a:                                    \
1624                 ops->equivalent_node  = equivalent_node_##a; \
1625                 break
1626 #define CASE_PROJ(a)                                          \
1627         case iro_##a:                                             \
1628                 ops->equivalent_node_Proj = equivalent_node_Proj_##a; \
1629                 break
1630
1631         switch (code) {
1632         CASE(Eor);
1633         CASE(Add);
1634         CASE(Shl);
1635         CASE(Shr);
1636         CASE(Shrs);
1637         CASE(Rotl);
1638         CASE(Sub);
1639         CASE(Not);
1640         CASE(Minus);
1641         CASE(Mul);
1642         CASE(Or);
1643         CASE(And);
1644         CASE(Conv);
1645         CASE(Phi);
1646         CASE_PROJ(Tuple);
1647         CASE_PROJ(Div);
1648         CASE_PROJ(CopyB);
1649         CASE_PROJ(Bound);
1650         CASE(Proj);
1651         CASE(Id);
1652         CASE(Mux);
1653         CASE(Confirm);
1654         default:
1655                 /* leave NULL */
1656                 break;
1657         }
1658
1659         return ops;
1660 #undef CASE
1661 #undef CASE_PROJ
1662 }
1663
1664 /**
1665  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1666  * with all predecessors constant.
1667  */
1668 static int is_const_Phi(ir_node *n)
1669 {
1670         int i;
1671
1672         if (! is_Phi(n) || get_irn_arity(n) == 0)
1673                 return 0;
1674         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i) {
1675                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1676                         return 0;
1677         }
1678         return 1;
1679 }
1680
1681 typedef ir_tarval *(*tarval_sub_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode);
1682 typedef ir_tarval *(*tarval_binop_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b);
1683
1684 /**
1685  * in reality eval_func should be tarval (*eval_func)() but incomplete
1686  * declarations are bad style and generate noisy warnings
1687  */
1688 typedef void (*eval_func)(void);
1689
1690 /**
1691  * Wrapper for the tarval binop evaluation, tarval_sub has one more parameter.
1692  */
1693 static ir_tarval *do_eval(eval_func eval, ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode)
1694 {
1695         if (eval == (eval_func) tarval_sub) {
1696                 tarval_sub_type func = (tarval_sub_type)eval;
1697
1698                 return func(a, b, mode);
1699         } else {
1700                 tarval_binop_type func = (tarval_binop_type)eval;
1701
1702                 return func(a, b);
1703         }
1704 }
1705
1706 /**
1707  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1708  *
1709  * @param phi    the Phi node
1710  * @param other  the other operand
1711  * @param eval   an evaluator function
1712  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1713  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1714  *
1715  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1716  */
1717 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *other, eval_func eval, ir_mode *mode, int left)
1718 {
1719         ir_tarval *tv;
1720         void      **res;
1721         ir_node   *pred;
1722         ir_graph  *irg;
1723         int       i, n = get_irn_arity(phi);
1724
1725         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1726         if (left) {
1727                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1728                         pred = get_irn_n(phi, i);
1729                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1730                         tv   = do_eval(eval, other, tv, mode);
1731
1732                         if (tv == tarval_bad) {
1733                                 /* folding failed, bad */
1734                                 return NULL;
1735                         }
1736                         res[i] = tv;
1737                 }
1738         } else {
1739                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1740                         pred = get_irn_n(phi, i);
1741                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1742                         tv   = do_eval(eval, tv, other, mode);
1743
1744                         if (tv == tarval_bad) {
1745                                 /* folding failed, bad */
1746                                 return 0;
1747                         }
1748                         res[i] = tv;
1749                 }
1750         }
1751         irg = get_irn_irg(phi);
1752         for (i = 0; i < n; ++i) {
1753                 pred = get_irn_n(phi, i);
1754                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1755         }
1756         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1757 }
1758
1759 /**
1760  * Apply an evaluator on a binop with two constant Phi.
1761  *
1762  * @param a      the left Phi node
1763  * @param b      the right Phi node
1764  * @param eval   an evaluator function
1765  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1766  *
1767  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1768  */
1769 static ir_node *apply_binop_on_2_phis(ir_node *a, ir_node *b, eval_func eval, ir_mode *mode)
1770 {
1771         ir_tarval *tv_l, *tv_r, *tv;
1772         void     **res;
1773         ir_node  *pred;
1774         ir_graph *irg;
1775         int      i, n;
1776
1777         if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
1778                 return NULL;
1779
1780         n = get_irn_arity(a);
1781         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1782
1783         for (i = 0; i < n; ++i) {
1784                 pred = get_irn_n(a, i);
1785                 tv_l = get_Const_tarval(pred);
1786                 pred = get_irn_n(b, i);
1787                 tv_r = get_Const_tarval(pred);
1788                 tv   = do_eval(eval, tv_l, tv_r, mode);
1789
1790                 if (tv == tarval_bad) {
1791                         /* folding failed, bad */
1792                         return NULL;
1793                 }
1794                 res[i] = tv;
1795         }
1796         irg = get_irn_irg(a);
1797         for (i = 0; i < n; ++i) {
1798                 pred = get_irn_n(a, i);
1799                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1800         }
1801         return new_r_Phi(get_nodes_block(a), n, (ir_node **)res, mode);
1802 }
1803
1804 /**
1805  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
1806  *
1807  * @param phi    the Phi node
1808  * @param eval   an evaluator function
1809  *
1810  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1811  */
1812 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *(*eval)(ir_tarval *))
1813 {
1814         ir_tarval *tv;
1815         void     **res;
1816         ir_node  *pred;
1817         ir_mode  *mode;
1818         ir_graph *irg;
1819         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1820
1821         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1822         for (i = 0; i < n; ++i) {
1823                 pred = get_irn_n(phi, i);
1824                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1825                 tv   = eval(tv);
1826
1827                 if (tv == tarval_bad) {
1828                         /* folding failed, bad */
1829                         return 0;
1830                 }
1831                 res[i] = tv;
1832         }
1833         mode = get_irn_mode(phi);
1834         irg  = get_irn_irg(phi);
1835         for (i = 0; i < n; ++i) {
1836                 pred = get_irn_n(phi, i);
1837                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1838         }
1839         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1840 }
1841
1842 /**
1843  * Apply a conversion on a constant operator (a Phi).
1844  *
1845  * @param phi    the Phi node
1846  *
1847  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1848  */
1849 static ir_node *apply_conv_on_phi(ir_node *phi, ir_mode *mode)
1850 {
1851         ir_tarval *tv;
1852         void     **res;
1853         ir_node  *pred;
1854         ir_graph *irg;
1855         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1856
1857         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1858         for (i = 0; i < n; ++i) {
1859                 pred = get_irn_n(phi, i);
1860                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1861                 tv   = tarval_convert_to(tv, mode);
1862
1863                 if (tv == tarval_bad) {
1864                         /* folding failed, bad */
1865                         return 0;
1866                 }
1867                 res[i] = tv;
1868         }
1869         irg = get_irn_irg(phi);
1870         for (i = 0; i < n; ++i) {
1871                 pred = get_irn_n(phi, i);
1872                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1873         }
1874         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1875 }
1876
1877 /**
1878  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
1879  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
1880  * If possible, remove the Conv's.
1881  */
1882 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n)
1883 {
1884         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1885
1886         if (mode_is_reference(mode)) {
1887                 ir_node *left     = get_binop_left(n);
1888                 ir_node *right    = get_binop_right(n);
1889                 unsigned ref_bits = get_mode_size_bits(mode);
1890
1891                 if (is_Conv(left)) {
1892                         ir_mode *lmode = get_irn_mode(left);
1893                         unsigned bits = get_mode_size_bits(lmode);
1894
1895                         if (ref_bits == bits &&
1896                             mode_is_int(lmode) &&
1897                             get_mode_arithmetic(lmode) == irma_twos_complement) {
1898                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
1899                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1900
1901                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1902                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1903                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1904                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1905                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1906                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1907                                          * as either signed or unsigned
1908                                          */
1909                                         set_binop_left(n, pre);
1910                                 }
1911                         }
1912                 }
1913
1914                 if (is_Conv(right)) {
1915                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1916                         unsigned bits = get_mode_size_bits(rmode);
1917
1918                         if (ref_bits == bits &&
1919                             mode_is_int(rmode) &&
1920                             get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1921                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
1922                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1923
1924                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1925                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1926                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1927                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1928                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1929                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1930                                          * as either signed or unsigned
1931                                          */
1932                                         set_binop_right(n, pre);
1933                                 }
1934                         }
1935                 }
1936
1937                 /* let address arithmetic use unsigned modes */
1938                 if (is_Const(right)) {
1939                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1940
1941                         if (mode_is_signed(rmode) && get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1942                                 /* convert a AddP(P, *s) into AddP(P, *u) */
1943                                 ir_mode *nm = get_reference_mode_unsigned_eq(mode);
1944
1945                                 ir_node *pre = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, nm);
1946                                 set_binop_right(n, pre);
1947                         }
1948                 }
1949         }
1950
1951         return n;
1952 }
1953
1954 #define HANDLE_BINOP_PHI(eval, a, b, c, mode)                     \
1955   do {                                                            \
1956   c = NULL;                                                       \
1957   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                           \
1958     /* check for Op(Phi, Const) */                                \
1959     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), eval, mode, 0);\
1960   }                                                               \
1961   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                      \
1962     /* check for Op(Const, Phi) */                                \
1963     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), eval, mode, 1);\
1964   }                                                               \
1965   else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {                  \
1966     /* check for Op(Phi, Phi) */                                  \
1967     c = apply_binop_on_2_phis(a, b, eval, mode);                  \
1968   }                                                               \
1969   if (c) {                                                        \
1970     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);                   \
1971     return c;                                                     \
1972   }                                                               \
1973   } while(0)
1974
1975 #define HANDLE_UNOP_PHI(eval, a, c)               \
1976   do {                                            \
1977   c = NULL;                                       \
1978   if (is_const_Phi(a)) {                          \
1979     /* check for Op(Phi) */                       \
1980     c = apply_unop_on_phi(a, eval);               \
1981     if (c) {                                      \
1982       DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
1983       return c;                                   \
1984     }                                             \
1985   }                                               \
1986   } while(0)
1987
1988 /**
1989  * Create a 0 constant of given mode.
1990  */
1991 static ir_node *create_zero_const(ir_graph *irg, ir_mode *mode)
1992 {
1993         ir_tarval *tv   = get_mode_null(mode);
1994         ir_node   *cnst = new_r_Const(irg, tv);
1995
1996         return cnst;
1997 }
1998
1999 static bool is_shiftop(const ir_node *n)
2000 {
2001         return is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n) || is_Rotl(n);
2002 }
2003
2004 /* the order of the values is important! */
2005 typedef enum const_class {
2006         const_const = 0,
2007         const_like  = 1,
2008         const_other = 2
2009 } const_class;
2010
2011 static const_class classify_const(const ir_node* n)
2012 {
2013         if (is_Const(n))         return const_const;
2014         if (is_irn_constlike(n)) return const_like;
2015         return const_other;
2016 }
2017
2018 /**
2019  * Determines whether r is more constlike or has a larger index (in that order)
2020  * than l.
2021  */
2022 static bool operands_are_normalized(const ir_node *l, const ir_node *r)
2023 {
2024         const const_class l_order = classify_const(l);
2025         const const_class r_order = classify_const(r);
2026         return
2027                 l_order > r_order ||
2028                 (l_order == r_order && get_irn_idx(l) <= get_irn_idx(r));
2029 }
2030
2031 static bool is_cmp_unequal(const ir_node *node)
2032 {
2033         ir_relation relation = get_Cmp_relation(node);
2034         ir_node    *left     = get_Cmp_left(node);
2035         ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
2036         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
2037
2038         if (relation == ir_relation_less_greater)
2039                 return true;
2040
2041         if (!mode_is_signed(mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right))
2042                 return relation == ir_relation_greater;
2043         return false;
2044 }
2045
2046 /**
2047  * returns true for Cmp(x == 0) or Cmp(x != 0)
2048  */
2049 static bool is_cmp_equality_zero(const ir_node *node)
2050 {
2051         ir_relation relation;
2052         ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
2053
2054         if (!is_Const(right) || !is_Const_null(right))
2055                 return false;
2056         relation = get_Cmp_relation(node);
2057         return relation == ir_relation_equal
2058                 || relation == ir_relation_less_greater
2059                 || (!mode_is_signed(get_irn_mode(right))
2060                     && relation == ir_relation_greater);
2061 }
2062
2063 /**
2064  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
2065  * Such pattern may arise in bitfield stores.
2066  *
2067  * value  c4                  value      c4 & c2
2068  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
2069  *        OR     c2      ===>               OR
2070  *           AND    c1
2071  *               OR
2072  *
2073  *
2074  * value  c2                 value  c1
2075  *     AND   c1    ===>           OR     if (c1 | c2) == 0x111..11
2076  *        OR
2077  */
2078 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *irn_or)
2079 {
2080         ir_node *irn_and, *c1;
2081         ir_node *or_l, *c2;
2082         ir_node *and_l, *c3;
2083         ir_node *value, *c4;
2084         ir_node *new_and, *new_const, *block;
2085         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
2086
2087         ir_tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv;
2088
2089         for (;;) {
2090                 ir_graph *irg;
2091                 irn_and = get_binop_left(irn_or);
2092                 c1      = get_binop_right(irn_or);
2093                 if (!is_Const(c1) || !is_And(irn_and))
2094                         return irn_or;
2095
2096                 or_l = get_binop_left(irn_and);
2097                 c2   = get_binop_right(irn_and);
2098                 if (!is_Const(c2))
2099                         return irn_or;
2100
2101                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
2102                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
2103
2104                 tv = tarval_or(tv1, tv2);
2105                 if (tarval_is_all_one(tv)) {
2106                         /* the AND does NOT clear a bit with isn't set by the OR */
2107                         set_binop_left(irn_or, or_l);
2108                         set_binop_right(irn_or, c1);
2109
2110                         /* check for more */
2111                         continue;
2112                 }
2113
2114                 if (!is_Or(or_l) && !is_Or_Eor_Add(or_l))
2115                         return irn_or;
2116
2117                 and_l = get_binop_left(or_l);
2118                 c3    = get_binop_right(or_l);
2119                 if (!is_Const(c3) || !is_And(and_l))
2120                         return irn_or;
2121
2122                 value = get_binop_left(and_l);
2123                 c4    = get_binop_right(and_l);
2124                 if (!is_Const(c4))
2125                         return irn_or;
2126
2127                 /* ok, found the pattern, check for conditions */
2128                 assert(mode == get_irn_mode(irn_and));
2129                 assert(mode == get_irn_mode(or_l));
2130                 assert(mode == get_irn_mode(and_l));
2131
2132                 tv3 = get_Const_tarval(c3);
2133                 tv4 = get_Const_tarval(c4);
2134
2135                 tv = tarval_or(tv4, tv2);
2136                 if (!tarval_is_all_one(tv)) {
2137                         /* have at least one 0 at the same bit position */
2138                         return irn_or;
2139                 }
2140
2141                 if (tv3 != tarval_andnot(tv3, tv4)) {
2142                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
2143                         return irn_or;
2144                 }
2145
2146                 if (tv1 != tarval_andnot(tv1, tv2)) {
2147                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
2148                         return irn_or;
2149                 }
2150
2151                 /* ok, all conditions met */
2152                 block = get_irn_n(irn_or, -1);
2153                 irg   = get_irn_irg(block);
2154
2155                 new_and = new_r_And(block, value, new_r_Const(irg, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
2156
2157                 new_const = new_r_Const(irg, tarval_or(tv3, tv1));
2158
2159                 set_binop_left(irn_or, new_and);
2160                 set_binop_right(irn_or, new_const);
2161
2162                 /* check for more */
2163         }
2164 }
2165
2166 /**
2167  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rotl
2168  */
2169 static ir_node *transform_node_Or_Rotl(ir_node *irn_or)
2170 {
2171         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
2172         ir_node *shl, *shr, *block;
2173         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *n;
2174         ir_tarval *tv1, *tv2;
2175
2176         /* some backends can't handle rotl */
2177         if (!be_get_backend_param()->support_rotl)
2178                 return irn_or;
2179
2180         if (! mode_is_int(mode))
2181                 return irn_or;
2182
2183         shl = get_binop_left(irn_or);
2184         shr = get_binop_right(irn_or);
2185
2186         if (is_Shr(shl)) {
2187                 if (!is_Shl(shr))
2188                         return irn_or;
2189
2190                 irn = shl;
2191                 shl = shr;
2192                 shr = irn;
2193         } else if (!is_Shl(shl)) {
2194                 return irn_or;
2195         } else if (!is_Shr(shr)) {
2196                 return irn_or;
2197         }
2198         x = get_Shl_left(shl);
2199         if (x != get_Shr_left(shr))
2200                 return irn_or;
2201
2202         c1 = get_Shl_right(shl);
2203         c2 = get_Shr_right(shr);
2204         if (is_Const(c1) && is_Const(c2)) {
2205                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
2206                 if (! tarval_is_long(tv1))
2207                         return irn_or;
2208
2209                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
2210                 if (! tarval_is_long(tv2))
2211                         return irn_or;
2212
2213                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
2214                                 != (int) get_mode_size_bits(mode))
2215                         return irn_or;
2216
2217                 /* yet, condition met */
2218                 block = get_nodes_block(irn_or);
2219
2220                 n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
2221
2222                 DBG_OPT_ALGSIM1(irn_or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
2223                 return n;
2224         }
2225
2226         /* Note: the obvious rot formulation (a << x) | (a >> (32-x)) gets
2227          * transformed to (a << x) | (a >> -x) by transform_node_shift_modulo() */
2228         if (!ir_is_negated_value(c1, c2)) {
2229                 return irn_or;
2230         }
2231
2232         /* yet, condition met */
2233         block = get_nodes_block(irn_or);
2234         n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
2235         DBG_OPT_ALGSIM0(irn_or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
2236         return n;
2237 }
2238
2239 /**
2240  * Prototype of a recursive transform function
2241  * for bitwise distributive transformations.
2242  */
2243 typedef ir_node* (*recursive_transform)(ir_node *n);
2244
2245 /**
2246  * makes use of distributive laws for and, or, eor
2247  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
2248  * note, might return a different op than n
2249  */
2250 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n,
2251                                                recursive_transform trans_func)
2252 {
2253         ir_node *oldn    = n;
2254         ir_node *a       = get_binop_left(n);
2255         ir_node *b       = get_binop_right(n);
2256         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
2257         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
2258
2259         if (op != get_irn_op(b))
2260                 return n;
2261
2262         /* and(conv(a), conv(b)) -> conv(and(a,b)) */
2263         if (op == op_Conv) {
2264                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
2265                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
2266                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
2267                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
2268                 if (a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
2269                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2270
2271                         n = exact_copy(n);
2272                         set_binop_left(n, a_op);
2273                         set_binop_right(n, b_op);
2274                         set_irn_mode(n, a_mode);
2275                         n = trans_func(n);
2276                         n = new_r_Conv(blk, n, get_irn_mode(oldn));
2277
2278                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
2279                         return n;
2280                 }
2281         }
2282
2283         if (op == op_Eor) {
2284                 /* nothing to gain here */
2285                 return n;
2286         }
2287
2288         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
2289                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
2290                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
2291                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
2292                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
2293                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
2294                 ir_node *c       = NULL;
2295                 ir_node *op1     = NULL;
2296                 ir_node *op2     = NULL;
2297
2298                 if (is_op_commutative(op)) {
2299                         if (a_left == b_left) {
2300                                 c   = a_left;
2301                                 op1 = a_right;
2302                                 op2 = b_right;
2303                         } else if (a_left == b_right) {
2304                                 c   = a_left;
2305                                 op1 = a_right;
2306                                 op2 = b_left;
2307                         } else if (a_right == b_left) {
2308                                 c   = a_right;
2309                                 op1 = a_left;
2310                                 op2 = b_right;
2311                         }
2312                 }
2313                 if (a_right == b_right) {
2314                         c   = a_right;
2315                         op1 = a_left;
2316                         op2 = b_left;
2317                 }
2318
2319                 if (c != NULL) {
2320                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
2321                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2322
2323                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
2324                         set_binop_left(new_n, op1);
2325                         set_binop_right(new_n, op2);
2326                         new_n = trans_func(new_n);
2327
2328                         if (op_root == op_Eor && op == op_Or) {
2329                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
2330                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
2331
2332                                 c = new_rd_Not(dbgi, blk, c, mode);
2333                                 n = new_rd_And(dbgi, blk, new_n, c, mode);
2334                         } else {
2335                                 n = exact_copy(a);
2336                                 set_nodes_block(n, blk);
2337                                 set_binop_left(n, new_n);
2338                                 set_binop_right(n, c);
2339                                 add_identities(n);
2340                         }
2341
2342                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
2343                         return n;
2344                 }
2345         }
2346
2347         return n;
2348 }
2349
2350 /**
2351  * normalisation: (x >> c1) & c2   to   (x & (c2<<c1)) >> c1
2352  *  (we can use:
2353  *    - and, or, xor          instead of &
2354  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
2355  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
2356  *
2357  * This normalisation is usually good for the backend since << C can often be
2358  * matched as address-mode.
2359  */
2360 static ir_node *transform_node_bitop_shift(ir_node *n)
2361 {
2362         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(n);
2363         ir_node   *left  = get_binop_left(n);
2364         ir_node   *right = get_binop_right(n);
2365         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
2366         ir_node   *shift_left;
2367         ir_node   *shift_right;
2368         ir_node   *block;
2369         dbg_info  *dbg_bitop;
2370         dbg_info  *dbg_shift;
2371         ir_node   *new_bitop;
2372         ir_node   *new_shift;
2373         ir_node   *new_const;
2374         ir_tarval *tv1;
2375         ir_tarval *tv2;
2376         ir_tarval *tv_bitop;
2377
2378         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NORMALISATION2))
2379                 return n;
2380
2381         assert(is_And(n) || is_Or(n) || is_Eor(n) || is_Or_Eor_Add(n));
2382         if (!is_Const(right) || !is_shiftop(left))
2383                 return n;
2384
2385         shift_left  = get_binop_left(left);
2386         shift_right = get_binop_right(left);
2387         if (!is_Const(shift_right))
2388                 return n;
2389
2390         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
2391         if (is_Shrs(left)) {
2392                 /* TODO this could be improved */
2393                 return n;
2394         }
2395
2396         irg       = get_irn_irg(n);
2397         block     = get_nodes_block(n);
2398         dbg_bitop = get_irn_dbg_info(n);
2399         dbg_shift = get_irn_dbg_info(left);
2400         tv1       = get_Const_tarval(shift_right);
2401         tv2       = get_Const_tarval(right);
2402         assert(get_tarval_mode(tv2) == mode);
2403
2404         if (is_Shl(left)) {
2405                 tv_bitop = tarval_shr(tv2, tv1);
2406
2407                 /* Check whether we have lost some bits during the right shift. */
2408                 if (!is_And(n)) {
2409                         ir_tarval *tv_back_again = tarval_shl(tv_bitop, tv1);
2410
2411                         if (tarval_cmp(tv_back_again, tv2) != ir_relation_equal)
2412                                 return n;
2413                 }
2414         } else if (is_Shr(left)) {
2415                 if (!is_And(n)) {
2416                         /*
2417                          * TODO this can be improved by checking whether
2418                          *      the left shift produces an overflow
2419                          */
2420                         return n;
2421                 }
2422                 tv_bitop = tarval_shl(tv2, tv1);
2423         } else {
2424                 assert(is_Rotl(left));
2425                 tv_bitop = tarval_rotl(tv2, tarval_neg(tv1));
2426         }
2427         new_const = new_r_Const(irg, tv_bitop);
2428
2429         if (is_And(n)) {
2430                 new_bitop = new_rd_And(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
2431         } else if (is_Or(n) || is_Or_Eor_Add(n)) {
2432                 new_bitop = new_rd_Or(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
2433         } else {
2434                 assert(is_Eor(n));
2435                 new_bitop = new_rd_Eor(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
2436         }
2437
2438         if (is_Shl(left)) {
2439                 new_shift = new_rd_Shl(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
2440         } else if (is_Shr(left)) {
2441                 new_shift = new_rd_Shr(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
2442         } else {
2443                 assert(is_Rotl(left));
2444                 new_shift = new_rd_Rotl(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
2445         }
2446
2447         return new_shift;
2448 }
2449
2450 static bool complement_values(const ir_node *a, const ir_node *b)
2451 {
2452         if (is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
2453                 return true;
2454         if (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)
2455                 return true;
2456         if (is_Const(a) && is_Const(b)) {
2457                 ir_tarval *tv_a = get_Const_tarval(a);
2458                 ir_tarval *tv_b = get_Const_tarval(b);
2459                 return tarval_not(tv_a) == tv_b;
2460         }
2461         return false;
2462 }
2463
2464 /**
2465  * Transform an Or.
2466  */
2467 static ir_node *transform_node_Or_(ir_node *n)
2468 {
2469         ir_node *oldn = n;
2470         ir_node *a    = get_binop_left(n);
2471         ir_node *b    = get_binop_right(n);
2472         ir_node *c;
2473         ir_mode *mode;
2474
2475         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
2476                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
2477                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
2478
2479                 mode = get_irn_mode(n);
2480                 a = get_Not_op(a);
2481                 b = get_Not_op(b);
2482                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
2483                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
2484                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
2485                 return n;
2486         }
2487
2488         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
2489         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
2490                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
2491                 ir_node *a_right = get_Cmp_right(a);
2492                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
2493                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
2494                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
2495                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
2496                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
2497                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
2498                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
2499                         ir_relation new_relation = a_relation | b_relation;
2500                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
2501                 }
2502                 /* Cmp(a!=b) or Cmp(c!=d) => Cmp((a^b)|(c^d) != 0) */
2503                 if (is_cmp_unequal(a) && is_cmp_unequal(b)
2504                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
2505                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
2506                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
2507                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
2508                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
2509                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
2510                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
2511                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
2512                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
2513                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
2514                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
2515                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
2516                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
2517                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_less_greater);
2518                         }
2519                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
2520                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
2521                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
2522                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
2523                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
2524                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
2525                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
2526                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
2527                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
2528                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
2529                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
2530                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_less_greater);
2531                         }
2532                 }
2533         }
2534
2535         mode = get_irn_mode(n);
2536         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_or, a, b, c, mode);
2537
2538         n = transform_node_Or_bf_store(n);
2539         if (n != oldn)
2540                 return n;
2541         n = transform_node_Or_Rotl(n);
2542         if (n != oldn)
2543                 return n;
2544
2545         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or_);
2546         if (n != oldn)
2547                 return n;
2548         n = transform_node_bitop_shift(n);
2549         if (n != oldn)
2550                 return n;
2551
2552         return n;
2553 }
2554
2555 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n)
2556 {
2557         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2558                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2559                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2560                 ir_node  *left  = get_Or_left(n);
2561                 ir_node  *right = get_Or_right(n);
2562                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2563                 return new_rd_Add(dbgi, block, left, right, mode);
2564         }
2565         return transform_node_Or_(n);
2566 }
2567
2568 /**
2569  * Transform an Eor.
2570  */
2571 static ir_node *transform_node_Eor_(ir_node *n)
2572 {
2573         ir_node *oldn = n;
2574         ir_node *a    = get_binop_left(n);
2575         ir_node *b    = get_binop_right(n);
2576         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2577         ir_node *c;
2578
2579         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
2580         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
2581                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
2582                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
2583                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
2584                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
2585                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
2586                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
2587                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
2588                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
2589                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
2590                         ir_relation new_relation = a_relation ^ b_relation;
2591                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
2592                 }
2593         }
2594
2595         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_eor, a, b, c, mode);
2596
2597         /* normalize not nodes... ~a ^ b <=> a ^ ~b */
2598         if (is_Not(a) && operands_are_normalized(get_Not_op(a), b)) {
2599                 dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(n);
2600                 ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
2601                 ir_node  *new_not  = new_rd_Not(dbg, block, b, mode);
2602                 ir_node  *new_left = get_Not_op(a);
2603                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_left, new_not, mode);
2604                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2605                 return n;
2606         } else if (is_Not(b) && !operands_are_normalized(a, get_Not_op(b))) {
2607                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
2608                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
2609                 ir_node  *new_not   = new_rd_Not(dbg, block, a, mode);
2610                 ir_node  *new_right = get_Not_op(b);
2611                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_not, new_right, mode);
2612                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2613                 return n;
2614         }
2615
2616         /* x ^ 1...1 -> ~1 */
2617         if (is_Const(b) && is_Const_all_one(b)) {
2618                 n = new_r_Not(get_nodes_block(n), a, mode);
2619                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2620                 return n;
2621         }
2622
2623         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor_);
2624         if (n != oldn)
2625                 return n;
2626         n = transform_node_bitop_shift(n);
2627         if (n != oldn)
2628                 return n;
2629
2630         return n;
2631 }
2632
2633 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n)
2634 {
2635         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2636                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2637                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2638                 ir_node  *left  = get_Eor_left(n);
2639                 ir_node  *right = get_Eor_right(n);
2640                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2641                 return new_rd_Add(dbgi, block, left, right, mode);
2642         }
2643         return transform_node_Eor_(n);
2644 }
2645
2646
2647
2648 /**
2649  * Do the AddSub optimization, then Transform
2650  *   Constant folding on Phi
2651  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
2652  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
2653  * if the mode is integer or float.
2654  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
2655  * Reassociation might fold this further.
2656  */
2657 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n)
2658 {
2659         ir_mode *mode;
2660         ir_node *a;
2661         ir_node *b;
2662         ir_node *c;
2663         ir_node *oldn = n;
2664
2665         n = transform_node_AddSub(n);
2666         if (n != oldn)
2667                 return n;
2668
2669         a    = get_Add_left(n);
2670         b    = get_Add_right(n);
2671         mode = get_irn_mode(n);
2672
2673         if (mode_is_reference(mode)) {
2674                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2675
2676                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
2677                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
2678                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2679                         return new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2680                 }
2681         }
2682
2683         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_add, a, b, c, mode);
2684
2685         /* for FP the following optimizations are only allowed if
2686          * fp_strict_algebraic is disabled */
2687         if (mode_is_float(mode)) {
2688                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2689                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2690                         return n;
2691         }
2692
2693         if (mode_is_num(mode)) {
2694                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2695                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced
2696                  * by a simple instruction chain */
2697                 if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_ARCH_DEP)
2698                                 && a == b && mode_is_int(mode)) {
2699                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2700
2701                         n = new_rd_Mul(
2702                                 get_irn_dbg_info(n),
2703                                 block,
2704                                 a,
2705                                 new_r_Const_long(irg, mode, 2),
2706                                 mode);
2707                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2708                         return n;
2709                 }
2710                 if (is_Minus(a)) {
2711                         n = new_rd_Sub(
2712                                         get_irn_dbg_info(n),
2713                                         get_nodes_block(n),
2714                                         b,
2715                                         get_Minus_op(a),
2716                                         mode);
2717                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2718                         return n;
2719                 }
2720                 if (is_Minus(b)) {
2721                         n = new_rd_Sub(
2722                                         get_irn_dbg_info(n),
2723                                         get_nodes_block(n),
2724                                         a,
2725                                         get_Minus_op(b),
2726                                         mode);
2727                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2728                         return n;
2729                 }
2730                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2731                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2732                         if (is_Not(a)) {
2733                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2734
2735                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2736                                         /* ~x + 1 = -x */
2737                                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2738                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, mode);
2739                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2740                                         return n;
2741                                 }
2742                         }
2743                 }
2744         }
2745
2746         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2747                 n = transform_node_Or_(n);
2748                 if (n != oldn)
2749                         return n;
2750                 n = transform_node_Eor_(n);
2751                 if (n != oldn)
2752                         return n;
2753         }
2754
2755         return n;
2756 }
2757
2758 /**
2759  * returns -cnst or NULL if impossible
2760  */
2761 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst)
2762 {
2763         ir_tarval *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2764         dbg_info  *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2765         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(cnst);
2766         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2767         return new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
2768 }
2769
2770 /**
2771  * Do the AddSub optimization, then Transform
2772  *   Constant folding on Phi
2773  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2774  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2775  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2776  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2777  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2778  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2779  */
2780 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n)
2781 {
2782         ir_mode *mode;
2783         ir_node *oldn = n;
2784         ir_node *a, *b, *c;
2785
2786         n = transform_node_AddSub(n);
2787
2788         a = get_Sub_left(n);
2789         b = get_Sub_right(n);
2790
2791         mode = get_irn_mode(n);
2792
2793         if (mode_is_int(mode)) {
2794                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2795
2796                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2797                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2798                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2799                         n = new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2800                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_CONV);
2801                         return n;
2802                 }
2803
2804                 if (mode == lmode                                     &&
2805                     get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement &&
2806                     is_Const(a)                                       &&
2807                     get_Const_tarval(a) == get_mode_minus_one(mode)) {
2808                         /* -1 - x -> ~x */
2809                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2810                         n = new_rd_Not(dbg, get_nodes_block(n), b, mode);
2811                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_NOT);
2812                         return n;
2813                 }
2814         }
2815
2816 restart:
2817         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_sub, a, b, c, mode);
2818
2819         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2820         if (mode_is_float(mode)) {
2821                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2822                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2823                         return n;
2824         }
2825
2826         if (is_Const(b) && !mode_is_reference(get_irn_mode(b))) {
2827                 /* a - C -> a + (-C) */
2828                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2829                 if (cnst != NULL) {
2830                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2831                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2832
2833                         n = new_rd_Add(dbgi, block, a, cnst, mode);
2834                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2835                         return n;
2836                 }
2837         }
2838
2839         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2840                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2841                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2842                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2843                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, block, left, b, mode);
2844
2845                 n = new_rd_Minus(dbg, block, add, mode);
2846                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2847                 return n;
2848         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2849                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2850                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2851                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2852
2853                 n = new_rd_Add(dbg, block, a, right, mode);
2854                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2855                 return n;
2856         } else if (is_Sub(b)) {
2857                 /* a - (b - c) -> a + (c - b)
2858                  *             -> (a - b) + c iff (b - c) is a pointer */
2859                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2860                 ir_node  *s_left  = get_Sub_left(b);
2861                 ir_node  *s_right = get_Sub_right(b);
2862                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2863                 if (mode_is_reference(s_mode)) {
2864                         ir_node  *lowest_block = get_nodes_block(n); /* a and b are live here */
2865                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, lowest_block, a, s_left, mode);
2866                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2867
2868                         if (s_mode != mode)
2869                                 s_right = new_r_Conv(lowest_block, s_right, mode);
2870                         n = new_rd_Add(a_dbg, lowest_block, sub, s_right, mode);
2871                 } else {
2872                         ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2873                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, s_block, s_right, s_left, s_mode);
2874                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2875                         ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2876
2877                         n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, sub, mode);
2878                 }
2879                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2880                 return n;
2881 #if 0
2882         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2883                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2884                 if (is_Const(m_right)) {
2885                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2886                         if (cnst2 != NULL) {
2887                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2888                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2889                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2890                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2891                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2892                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2893                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2894
2895                                 n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, mul, mode);
2896                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2897                                 return n;
2898                         }
2899                 }
2900 #endif
2901         }
2902
2903         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2904         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2905                 n = new_rd_Minus(
2906                                 get_irn_dbg_info(n),
2907                                 get_nodes_block(n),
2908                                 b,
2909                                 mode);
2910                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2911                 return n;
2912         }
2913         if ((is_Add(a) || is_Or_Eor_Add(a)) && mode_wrap_around(mode)) {
2914                 ir_node *left  = get_binop_left(a);
2915                 ir_node *right = get_binop_right(a);
2916
2917                 /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2918                 if (left == b) {
2919                         if (mode != get_irn_mode(right)) {
2920                                 /* This Sub is an effective Cast */
2921                                 right = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, mode);
2922                         }
2923                         n = right;
2924                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2925                         return n;
2926                 } else if (right == b) {
2927                         if (mode != get_irn_mode(left)) {
2928                                 /* This Sub is an effective Cast */
2929                                 left = new_r_Conv(get_nodes_block(n), left, mode);
2930                         }
2931                         n = left;
2932                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2933                         return n;
2934                 }
2935         }
2936         if ((is_Add(b) || is_Or_Eor_Add(b)) && mode_wrap_around(mode)) {
2937                 ir_node *left  = get_binop_left(b);
2938                 ir_node *right = get_binop_right(b);
2939
2940                 /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2941                 if (left == a) {
2942                         ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
2943
2944                         n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), right, r_mode);
2945                         if (mode != r_mode) {
2946                                 /* This Sub is an effective Cast */
2947                                 n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2948                         }
2949                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2950                         return n;
2951                 } else if (right == a) {
2952                         ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
2953
2954                         n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), left, l_mode);
2955                         if (mode != l_mode) {
2956                                 /* This Sub is an effective Cast */
2957                                 n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2958                         }
2959                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2960                         return n;
2961                 }
2962         }
2963         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2964                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2965
2966                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2967                         ir_mode *ma, *mb;
2968                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
2969                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
2970
2971                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2972                         ma = get_irn_mode(op_a);
2973                         mb = get_irn_mode(op_b);
2974
2975                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2976                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2977                                 a = op_a; b = op_b;
2978                                 set_Sub_left(n, a);
2979                                 set_Sub_right(n, b);
2980
2981                                 goto restart;
2982                         }
2983                 }
2984         }
2985         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2986         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
2987                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2988                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2989
2990                 if (ma == b) {
2991                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2992                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2993                         n = new_rd_Mul(
2994                                         get_irn_dbg_info(n),
2995                                         blk,
2996                                         ma,
2997                                         new_rd_Sub(
2998                                                 get_irn_dbg_info(n),
2999                                                 blk,
3000                                                 mb,
3001                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
3002                                                 mode),
3003                                         mode);
3004                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
3005                         return n;
3006                 } else if (mb == b) {
3007                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
3008                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3009                         n = new_rd_Mul(
3010                                         get_irn_dbg_info(n),
3011                                         blk,
3012                                         mb,
3013                                         new_rd_Sub(
3014                                                 get_irn_dbg_info(n),
3015                                                 blk,
3016                                                 ma,
3017                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
3018                                                 mode),
3019                                         mode);
3020                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
3021                         return n;
3022                 }
3023         }
3024         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
3025                 ir_node *x        = get_Sub_left(a);
3026                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
3027                 ir_node *blk      = get_nodes_block(n);
3028                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
3029                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
3030                 ir_mode *add_mode;
3031                 ir_node *add;
3032
3033                 /* Determine the right mode for the Add. */
3034                 if (m_b == m_y)
3035                         add_mode = m_b;
3036                 else if (mode_is_reference(m_b))
3037                         add_mode = m_b;
3038                 else if (mode_is_reference(m_y))
3039                         add_mode = m_y;
3040                 else {
3041                         /*
3042                          * Both modes are different but none is reference,
3043                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
3044                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
3045                          * Currently we ignore this case.
3046                          */
3047                         return n;
3048                 }
3049
3050                 add = new_r_Add(blk, y, b, add_mode);
3051
3052                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, x, add, mode);
3053                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
3054                 return n;
3055         }
3056
3057         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3058                 /* c - ~X = X + (c+1) */
3059                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
3060                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
3061
3062                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
3063                         if (tv != tarval_bad) {
3064                                 ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
3065                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3066                                 ir_node *c = new_r_Const(irg, tv);
3067                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, get_Not_op(b), c, mode);
3068                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
3069                                 return n;
3070                         }
3071                 }
3072                 /* x-(x&y) = x & ~y */
3073                 if (is_And(b)) {
3074                         ir_node *and_left  = get_And_left(b);
3075                         ir_node *and_right = get_And_right(b);
3076                         if (and_right == a) {
3077                                 ir_node *tmp = and_left;
3078                                 and_left  = and_right;
3079                                 and_right = tmp;
3080                         }
3081                         if (and_left == a) {
3082                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3083                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3084                                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
3085                                 ir_node  *notn  = new_rd_Not(dbgi, block, and_right, mode);
3086                                 ir_node  *and   = new_rd_And(dbgi, block, a, notn, mode);
3087                                 return and;
3088                         }
3089                 }
3090         }
3091         return n;
3092 }
3093
3094 /**
3095  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
3096  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
3097  */
3098 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode)
3099 {
3100         ir_node   *oldn  = n;
3101         ir_node   *a     = get_Mul_left(n);
3102         ir_node   *b     = get_Mul_right(n);
3103         ir_tarval *ta    = value_of(a);
3104         ir_tarval *tb    = value_of(b);
3105         ir_mode   *smode = get_irn_mode(a);
3106
3107         if (ta == get_mode_one(smode)) {
3108                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
3109                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3110                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, b, mode);
3111                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
3112                 return n;
3113         }
3114         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
3115                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
3116                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3117                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, b, smode);
3118                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
3119                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3120                 return n;
3121         }
3122         if (tb == get_mode_one(smode)) {
3123                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
3124                 ir_node *blk = get_irn_n(a, -1);
3125                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, a, mode);
3126                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
3127                 return n;
3128         }
3129         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
3130                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
3131                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3132                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, a, smode);
3133                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
3134                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3135                 return n;
3136         }
3137         return n;
3138 }
3139
3140 /**
3141  * Transform Mul(a,-1) into -a.
3142  * Do constant evaluation of Phi nodes.
3143  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
3144  */
3145 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n)
3146 {
3147         ir_node *c, *oldn = n;
3148         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3149         ir_node *a = get_Mul_left(n);
3150         ir_node *b = get_Mul_right(n);
3151
3152         if (is_Bad(a) || is_Bad(b))
3153                 return n;
3154
3155         if (mode != get_irn_mode(a))
3156                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
3157
3158         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_mul, a, b, c, mode);
3159
3160         if (mode_is_signed(mode)) {
3161                 ir_node *r = NULL;
3162
3163                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
3164                         r = b;
3165                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
3166                         r = a;
3167                 if (r) {
3168                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), r, mode);
3169                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3170                         return n;
3171                 }
3172         }
3173         if (is_Minus(a)) {
3174                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
3175                         ir_node *cnst = const_negate(b);
3176                         if (cnst != NULL) {
3177                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3178                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3179                                 n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
3180                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3181                                 return n;
3182                         }
3183                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
3184                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3185                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3186                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
3187                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
3188                         return n;
3189                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
3190                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
3191                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
3192                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3193                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3194                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
3195                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
3196                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
3197                         return n;
3198                 }
3199         } else if (is_Minus(b)) {
3200                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
3201                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
3202                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
3203                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3204                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3205                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
3206                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
3207                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
3208                         return n;
3209                 }
3210         } else if (is_Shl(a)) {
3211                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(a);
3212                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
3213                         /* (1 << x) * b -> b << x */
3214                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3215                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
3216                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(a);
3217                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, b, shl_r, mode);
3218                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
3219                         return n;
3220                 }
3221         } else if (is_Shl(b)) {
3222                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(b);
3223                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
3224                         /* a * (1 << x) -> a << x */
3225                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3226                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
3227                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(b);
3228                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, a, shl_r, mode);
3229                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
3230                         return n;
3231                 }
3232         }
3233         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754
3234             || get_mode_arithmetic(mode) == irma_x86_extended_float) {
3235                 if (is_Const(a)) {
3236                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
3237                         if (tarval_get_exponent(tv) == 1 && tarval_zero_mantissa(tv)
3238                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
3239                                 /* 2.0 * b = b + b */
3240                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), b, b, mode);
3241                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
3242                                 return n;
3243                         }
3244                 }
3245                 else if (is_Const(b)) {
3246                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3247                         if (tarval_get_exponent(tv) == 1 && tarval_zero_mantissa(tv)
3248                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
3249                                 /* a * 2.0 = a + a */
3250                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, a, mode);
3251                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
3252                                 return n;
3253                         }
3254                 }
3255         }
3256         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
3257 }
3258
3259 /**
3260  * Transform a Div Node.
3261  */
3262 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n)
3263 {
3264         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
3265         ir_node *a = get_Div_left(n);
3266         ir_node *b = get_Div_right(n);
3267         ir_node *value = n;
3268         const ir_node *dummy;
3269
3270         if (mode_is_int(mode)) {
3271                 if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
3272                         /* check for Div(Phi, Const) */
3273                         value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_div, mode, 0);
3274                         if (value) {
3275                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3276                                 goto make_tuple;
3277                         }
3278                 } else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
3279                         /* check for Div(Const, Phi) */
3280                         value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_div, mode, 1);
3281                         if (value) {
3282                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3283                                 goto make_tuple;
3284                         }
3285                 } else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
3286                         /* check for Div(Phi, Phi) */
3287                         value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_div, mode);
3288                         if (value) {
3289                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3290                                 goto make_tuple;
3291                         }
3292                 }
3293
3294                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
3295                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3296                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
3297                         value = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
3298                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3299                         goto make_tuple;
3300                 } else {
3301                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
3302                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3303
3304                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
3305                                         /* a / -1 */
3306                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, mode);
3307                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3308                                         goto make_tuple;
3309                                 }
3310                         }
3311                         /* Try architecture dependent optimization */
3312                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
3313                 }
3314         } else {
3315                 assert(mode_is_float(mode));
3316
3317                 /* Optimize x/c to x*(1/c) */
3318                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
3319                         ir_tarval *tv = value_of(b);
3320
3321                         if (tv != tarval_bad) {
3322                                 int rem = tarval_fp_ops_enabled();
3323
3324                                 /*
3325                                  * Floating point constant folding might be disabled here to
3326                                  * prevent rounding.
3327                                  * However, as we check for exact result, doing it is safe.
3328                                  * Switch it on.
3329                                  */
3330                                 tarval_enable_fp_ops(1);
3331                                 tv = tarval_div(get_mode_one(mode), tv);
3332                                 tarval_enable_fp_ops(rem);
3333
3334                                 /* Do the transformation if the result is either exact or we are
3335                                    not using strict rules. */
3336                                 if (tv != tarval_bad &&
3337                                         (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
3338                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3339                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
3340                                         ir_node  *c     = new_r_Const(irg, tv);
3341                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3342                                         value = new_rd_Mul(dbgi, block, a, c, mode);
3343
3344                                         goto make_tuple;
3345                                 }
3346                         }
3347                 }
3348         }
3349
3350         if (value != n) {
3351                 ir_node *mem, *blk;
3352                 ir_graph *irg;
3353
3354 make_tuple:
3355                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
3356                 mem = get_Div_mem(n);
3357                 blk = get_nodes_block(n);
3358                 irg = get_irn_irg(blk);
3359
3360                 /* skip a potential Pin */
3361                 mem = skip_Pin(mem);
3362                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max+1);
3363                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
3364                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(blk));
3365                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
3366                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
3367         }
3368         return n;
3369 }
3370
3371 /**
3372  * Transform a Mod node.
3373  */
3374 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n)
3375 {
3376         ir_mode   *mode = get_Mod_resmode(n);
3377         ir_node   *a    = get_Mod_left(n);
3378         ir_node   *b    = get_Mod_right(n);
3379         ir_graph  *irg;
3380         ir_node   *value;
3381         ir_tarval *tv;
3382
3383         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
3384                 /* check for Div(Phi, Const) */
3385                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_mod, mode, 0);
3386                 if (value) {
3387                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3388                         goto make_tuple;
3389                 }
3390         }
3391         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
3392                 /* check for Div(Const, Phi) */
3393                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_mod, mode, 1);
3394                 if (value) {
3395                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3396                         goto make_tuple;
3397                 }
3398         }
3399         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
3400                 /* check for Div(Phi, Phi) */
3401                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_mod, mode);
3402                 if (value) {
3403                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3404                         goto make_tuple;
3405                 }
3406         }
3407
3408         value = n;
3409         tv = value_of(n);
3410         irg = get_irn_irg(n);
3411         if (tv != tarval_bad) {
3412                 value = new_r_Const(irg, tv);
3413
3414                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3415                 goto make_tuple;
3416         } else {
3417                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
3418                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
3419                 const ir_node *dummy;
3420
3421                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
3422                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
3423                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3424                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3425                         goto make_tuple;
3426                 } else {
3427                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
3428                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3429
3430                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
3431                                         /* a % -1 = 0 */
3432                                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3433                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3434                                         goto make_tuple;
3435                                 }
3436                         }
3437                         /* Try architecture dependent optimization */
3438                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
3439                 }
3440         }
3441
3442         if (value != n) {
3443                 ir_node *mem, *blk;
3444                 ir_graph *irg;
3445
3446 make_tuple:
3447                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
3448                 mem = get_Mod_mem(n);
3449                 blk = get_nodes_block(n);
3450                 irg = get_irn_irg(blk);
3451
3452                 /* skip a potential Pin */
3453                 mem = skip_Pin(mem);
3454                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max+1);
3455                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
3456                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(blk));
3457                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
3458                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
3459         }
3460         return n;
3461 }
3462
3463 /**
3464  * Transform a Cond node.
3465  *
3466  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
3467  * condition.
3468  */
3469 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n)
3470 {
3471
3472         ir_node   *a   = get_Cond_selector(n);
3473         ir_graph  *irg = get_irn_irg(n);
3474         ir_tarval *ta;
3475         ir_node   *jmp;
3476
3477         /* we need block info which is not available in floating irgs */
3478         if (get_irg_pinned(irg) == op_pin_state_floats)
3479                 return n;
3480
3481         /* we do not handle switches here */
3482         if (get_irn_mode(a) != mode_b)
3483                 return n;
3484
3485         ta = value_of(a);
3486         if (ta == tarval_bad && is_Cmp(a)) {
3487                 /* try again with a direct call to compute_cmp, as we don't care
3488                  * about the MODEB_LOWERED flag here */
3489                 ta = compute_cmp(a);
3490         }
3491
3492         if (ta != tarval_bad && get_irn_mode(a) == mode_b) {
3493                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
3494                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
3495                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3496                 jmp = new_r_Jmp(blk);
3497                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max+1);
3498                 if (ta == tarval_b_true) {
3499                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, new_r_Bad(irg, mode_X));
3500                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
3501                 } else {
3502                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
3503                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, new_r_Bad(irg, mode_X));
3504                 }
3505                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
3506                 add_End_keepalive(get_irg_end(irg), blk);
3507                 clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_CODE);
3508         }
3509         return n;
3510 }
3511
3512 /**
3513  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
3514  *  (we can use:
3515  *    - and, or, xor          instead of &
3516  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
3517  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
3518  *
3519  * This normalisation is good for things like x-(x&y) esp. in 186.crafty.
3520  */
3521 static ir_node *transform_node_shift_bitop(ir_node *n)
3522 {
3523         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(n);
3524         ir_node   *right = get_binop_right(n);
3525         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
3526         ir_node   *left;
3527         ir_node   *bitop_left;
3528         ir_node   *bitop_right;
3529         ir_op     *op_left;
3530         ir_node   *block;
3531         dbg_info  *dbgi;
3532         ir_node   *new_shift;
3533         ir_node   *new_bitop;
3534         ir_node   *new_const;
3535         ir_tarval *tv1;
3536         ir_tarval *tv2;
3537         ir_tarval *tv_shift;
3538
3539         if (is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NORMALISATION2))
3540                 return n;
3541
3542         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
3543
3544         if (!is_Const(right))
3545                 return n;
3546
3547         left    = get_binop_left(n);
3548         op_left = get_irn_op(left);
3549         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
3550                 return n;
3551
3552         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
3553         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
3554                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
3555                 return n;
3556         }
3557
3558         bitop_right = get_binop_right(left);
3559         if (!is_Const(bitop_right))
3560                 return n;
3561
3562         bitop_left = get_binop_left(left);
3563
3564         block = get_nodes_block(n);
3565         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3566         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
3567         tv2   = get_Const_tarval(right);
3568
3569         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
3570
3571         if (is_Shl(n)) {
3572                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3573                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
3574         } else if (is_Shr(n)) {
3575                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3576                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
3577         } else if (is_Shrs(n)) {
3578                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3579                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
3580         } else {
3581                 assert(is_Rotl(n));
3582                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3583                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
3584         }
3585
3586         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
3587         irg       = get_irn_irg(n);
3588         new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
3589
3590         if (op_left == op_And) {
3591                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3592         } else if (op_left == op_Or) {
3593                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3594         } else {
3595                 assert(op_left == op_Eor);
3596                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3597         }
3598
3599         return new_bitop;
3600 }
3601
3602 /**
3603  * Transform an And.
3604  */
3605 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n)
3606 {
3607         ir_node *c, *oldn = n;
3608         ir_node *a = get_And_left(n);
3609         ir_node *b = get_And_right(n);
3610         ir_mode *mode;
3611
3612         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3613                 ir_node    *a_left     = get_Cmp_left(a);
3614                 ir_node    *a_right    = get_Cmp_right(a);
3615                 ir_node    *b_left     = get_Cmp_left(b);
3616                 ir_node    *b_right    = get_Cmp_right(b);
3617                 ir_relation a_relation = get_Cmp_relation(a);
3618                 ir_relation b_relation = get_Cmp_relation(b);
3619                 /* we can combine the relations of two compares with the same
3620                  * operands */
3621                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3622                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3623                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3624                         ir_relation new_relation = a_relation & b_relation;
3625                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3626                 }
3627                 /* Cmp(a==b) and Cmp(c==d) can be optimized to Cmp((a^b)|(c^d)==0) */
3628                 if (a_relation == b_relation && a_relation == ir_relation_equal
3629                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
3630                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
3631                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
3632                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3633                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3634                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3635                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3636                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3637                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3638                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
3639                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
3640                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3641                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
3642                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_equal);
3643                         }
3644                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
3645                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3646                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3647                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3648                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3649                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3650                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3651                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
3652                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
3653                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3654                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
3655                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_equal);
3656                         }
3657                 }
3658         }
3659
3660         mode = get_irn_mode(n);
3661         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_and, a, b, c, mode);
3662
3663         if (is_Or(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3664                 ir_node *or_left  = get_binop_left(a);
3665                 ir_node *or_right = get_binop_right(a);
3666                 if (complement_values(or_left, b)) {
3667                         /* (a|b) & ~a => b & ~a */
3668                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3669                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3670                         return new_rd_And(dbgi, block, or_right, b, mode);
3671                 } else if (complement_values(or_right, b)) {
3672                         /* (a|b) & ~b => a & ~b */
3673                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3674                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3675                         return new_rd_And(dbgi, block, or_left, b, mode);
3676                 } else if (is_Not(b)) {
3677                         ir_node *op = get_Not_op(b);
3678                         if (is_And(op)) {
3679                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
3680                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
3681
3682                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3683                                 if (or_left == ba && or_right == bb) {
3684                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3685                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3686
3687                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, ba, bb, mode);
3688                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3689                                         return n;
3690                                 }
3691                         }
3692                 }
3693         }
3694         if (is_Or(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
3695                 ir_node *or_left  = get_binop_left(b);
3696                 ir_node *or_right = get_binop_right(b);
3697                 if (complement_values(or_left, a)) {
3698                         /* (a|b) & ~a => b & ~a */
3699                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3700                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3701                         return new_rd_And(dbgi, block, or_right, a, mode);
3702                 } else if (complement_values(or_right, a)) {
3703                         /* (a|b) & ~b => a & ~b */
3704                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3705                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3706                         return new_rd_And(dbgi, block, or_left, a, mode);
3707                 } else if (is_Not(a)) {
3708                         ir_node *op = get_Not_op(a);
3709                         if (is_And(op)) {
3710                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
3711                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
3712
3713                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3714                                 if (or_left == aa && or_right == ab) {
3715                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3716                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3717
3718                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, aa, ab, mode);
3719                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3720                                         return n;
3721                                 }
3722                         }
3723                 }
3724         }
3725         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3726                 ir_node *al = get_binop_left(a);
3727                 ir_node *ar = get_binop_right(a);
3728
3729                 if (al == b) {
3730                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3731                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3732                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3733
3734                         ar = new_rd_Not(dbg, block, ar, mode);
3735                         n  = new_rd_And(dbg, block, ar, b, mode);
3736                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3737                         return n;
3738                 }
3739                 if (ar == b) {
3740                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3741                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3742                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3743
3744                         al = new_rd_Not(dbg, block, al, mode);
3745                         n  = new_rd_And(dbg, block, al, b, mode);
3746                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3747                         return n;
3748                 }
3749         }
3750         if (is_Eor(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
3751                 ir_node *bl = get_binop_left(b);
3752                 ir_node *br = get_binop_right(b);
3753
3754                 if (bl == a) {
3755                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3756                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3757                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3758
3759                         br = new_rd_Not(dbg, block, br, mode);
3760                         n  = new_rd_And(dbg, block, br, a, mode);
3761                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3762                         return n;
3763                 }
3764                 if (br == a) {
3765                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3766                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3767                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3768
3769                         bl = new_rd_Not(dbg, block, bl, mode);
3770                         n  = new_rd_And(dbg, block, bl, a, mode);
3771                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3772                         return n;
3773                 }
3774         }
3775         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3776                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3777                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3778                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3779
3780                 a = get_Not_op(a);
3781                 b = get_Not_op(b);
3782                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
3783                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
3784                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3785                 return n;
3786         }
3787
3788         if (is_Const(a)) {
3789                 vrp_attr  *b_vrp = vrp_get_info(b);
3790                 ir_tarval *a_val = get_Const_tarval(a);
3791                 if (b_vrp != NULL && tarval_or(a_val, b_vrp->bits_not_set) == a_val) {
3792                         return b;
3793                 }
3794         }
3795
3796         if (is_Const(b)) {
3797                 vrp_attr  *a_vrp = vrp_get_info(a);
3798                 ir_tarval *b_val = get_Const_tarval(b);
3799                 if (a_vrp != NULL && tarval_or(b_val, a_vrp->bits_not_set) == b_val) {
3800                         return a;
3801                 }
3802         }
3803
3804         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3805         if (is_And(n))
3806                 n = transform_node_bitop_shift(n);
3807
3808         return n;
3809 }
3810
3811 /**
3812  * Transform a Not.
3813  */
3814 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n)
3815 {
3816         ir_node *c, *oldn = n;
3817         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3818         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3819
3820         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3821
3822         /* check for a boolean Not */
3823         if (is_Cmp(a)) {
3824                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(a);
3825                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3826                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(a);
3827                 relation = get_negated_relation(relation);
3828                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, get_Cmp_left(a), get_Cmp_right(a), relation);
3829                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3830                 return n;
3831         }
3832
3833         /* normalize ~(a ^ b) => a ^ ~b */
3834         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3835                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3836                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3837                 ir_node  *eor_right = get_binop_right(a);
3838                 ir_node  *eor_left  = get_binop_left(a);
3839                 eor_right = new_rd_Not(dbg, block, eor_right, mode);
3840                 n = new_rd_Eor(dbg, block, eor_left, eor_right, mode);
3841                 return n;
3842         }
3843
3844         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3845                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3846                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3847                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3848                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3849                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3850                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, get_mode_minus_one(mode));
3851                         n = new_rd_Add(dbg, block, add_l, add_r, mode);
3852                 } else if (is_Add(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3853                         ir_node *add_r = get_binop_right(a);
3854                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3855                                 /* ~(x + -1) = -x */
3856                                 ir_node *op  = get_binop_left(a);
3857                                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3858                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, get_irn_mode(n));
3859                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3860                         }
3861                 }
3862         }
3863         return n;
3864 }
3865
3866 /**
3867  * Transform a Minus.
3868  * Optimize:
3869  *   -(~x) = x + 1
3870  *   -(a-b) = b - a
3871  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3872  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3873  *   -(a * const) -> a * -const
3874  */
3875 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n)
3876 {
3877         ir_node *c, *oldn = n;
3878         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3879         ir_mode *mode;
3880
3881         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3882
3883         mode = get_irn_mode(a);
3884         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3885                 /* the following rules are only to twos-complement */
3886                 if (is_Not(a)) {
3887                         /* -(~x) = x + 1 */
3888                         ir_node   *op  = get_Not_op(a);
3889                         ir_tarval *tv  = get_mode_one(mode);
3890                         ir_node   *blk = get_nodes_block(n);
3891                         ir_graph  *irg = get_irn_irg(blk);
3892                         ir_node   *c   = new_r_Const(irg, tv);
3893                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, op, c, mode);
3894                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3895                         return n;
3896                 }
3897                 if (is_Shr(a)) {
3898                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
3899
3900                         if (is_Const(c)) {
3901                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3902
3903                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3904                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
3905                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
3906
3907                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3908                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3909                                         return n;
3910                                 }
3911                         }
3912                 }
3913                 if (is_Shrs(a)) {
3914                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
3915
3916                         if (is_Const(c)) {
3917                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3918
3919                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3920                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
3921                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
3922
3923                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3924                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3925                                         return n;
3926                                 }
3927                         }
3928                 }
3929         }
3930         if (is_Sub(a)) {
3931                 /* - (a-b) = b - a */
3932                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
3933                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
3934                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3935
3936                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, ra, la, mode);
3937                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
3938                 return n;
3939         }
3940
3941         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
3942                 ir_node   *mul_l = get_Mul_left(a);
3943                 ir_node   *mul_r = get_Mul_right(a);
3944                 ir_tarval *tv    = value_of(mul_r);
3945                 if (tv != tarval_bad) {
3946                         tv = tarval_neg(tv);
3947                         if (tv != tarval_bad) {
3948                                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3949                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const(irg, tv);
3950                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
3951                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3952                                 n = new_rd_Mul(dbg, block, mul_l, cnst, mode);
3953                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
3954                                 return n;
3955                         }
3956                 }
3957         }
3958
3959         return n;
3960 }
3961
3962 /**
3963  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
3964  */
3965 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj)
3966 {
3967         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3968                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3969                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
3970
3971                         /* get the Load address */
3972                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
3973                         const ir_node *confirm;
3974
3975                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3976                                 if (confirm == NULL) {
3977                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3978                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
3979                                 }
3980                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
3981                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3982                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3983                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3984                                 } else {
3985                                         ir_node *blk = get_nodes_block(load);
3986                                         return new_r_Jmp(blk);
3987                                 }
3988                         }
3989                 }
3990         }
3991         return proj;
3992 }
3993
3994 /**
3995  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
3996  */
3997 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj)
3998 {
3999         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
4000                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
4001                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
4002
4003                         /* get the load/store address */
4004                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
4005                         const ir_node *confirm;
4006
4007                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
4008                                 if (confirm == NULL) {
4009                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
4010                                         set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
4011                                 }
4012                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
4013                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4014                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4015                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4016                                 } else {
4017                                         ir_node *blk = get_nodes_block(store);
4018                                         return new_r_Jmp(blk);
4019                                 }
4020                         }
4021                 }
4022         }
4023         return proj;
4024 }
4025
4026 /**
4027  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
4028  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
4029  */
4030 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj)
4031 {
4032         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
4033         ir_node *b   = get_Div_right(div);
4034         ir_node *res, *new_mem;
4035         const ir_node *confirm;
4036         long proj_nr;
4037
4038         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
4039                 /* div(x, y) && y != 0 */
4040                 if (confirm == NULL) {
4041                         /* we are sure we have a Const != 0 */
4042                         new_mem = get_Div_mem(div);
4043                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
4044                         set_Div_mem(div, new_mem);
4045                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
4046                 }
4047
4048                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
4049                 switch (proj_nr) {
4050                 case pn_Div_X_regular:
4051                         return new_r_Jmp(get_nodes_block(div));
4052
4053                 case pn_Div_X_except: {
4054                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4055                         /* we found an exception handler, remove it */
4056                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4057                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4058                 }
4059
4060                 case pn_Div_M: {
4061                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4062                         res = get_Div_mem(div);
4063                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
4064
4065                         if (confirm) {
4066                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
4067                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
4068                         }
4069                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
4070                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
4071                         set_Div_mem(div, new_mem);
4072                         return res;
4073                 }
4074                 }
4075         }
4076         return proj;
4077 }
4078
4079 /**
4080  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
4081  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
4082  */
4083 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj)
4084 {
4085         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
4086         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
4087         ir_node *res, *new_mem;
4088         const ir_node *confirm;
4089         long proj_nr;
4090
4091         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
4092                 /* mod(x, y) && y != 0 */
4093                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
4094
4095                 if (confirm == NULL) {
4096                         /* we are sure we have a Const != 0 */
4097                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
4098                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
4099                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
4100                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
4101                 }
4102
4103                 switch (proj_nr) {
4104
4105                 case pn_Mod_X_regular:
4106                         return new_r_Jmp(get_irn_n(mod, -1));
4107
4108                 case pn_Mod_X_except: {
4109                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4110                         /* we found an exception handler, remove it */
4111                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4112                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4113                 }
4114
4115                 case pn_Mod_M: {
4116                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4117                         res = get_Mod_mem(mod);
4118                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
4119
4120                         if (confirm) {
4121                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
4122                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
4123                         }
4124                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
4125                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
4126                         return res;
4127                 }
4128                 case pn_Mod_res:
4129                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
4130                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
4131                                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(proj);
4132                                 ir_mode  *mode = get_irn_mode(proj);
4133                                 ir_node  *res  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
4134
4135                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
4136                                 return res;
4137                         }
4138                 }
4139         }
4140         return proj;
4141 }
4142
4143 /**
4144  * Optimizes jump tables (CondIs or CondIu) by removing all impossible cases.
4145  */
4146 static ir_node *transform_node_Proj_Cond(ir_node *proj)
4147 {
4148         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
4149         ir_node *b = get_Cond_selector(n);
4150
4151         if (mode_is_int(get_irn_mode(b))) {
4152                 ir_tarval *tb = value_of(b);
4153
4154                 if (tb != tarval_bad) {
4155                         /* we have a constant switch */
4156                         long num = get_Proj_proj(proj);
4157
4158                         if (num != get_Cond_default_proj(n)) { /* we cannot optimize default Proj's yet */
4159                                 if (get_tarval_long(tb) == num) {
4160                                         /* Do NOT create a jump here, or we will have 2 control flow ops
4161                                          * in a block. This case is optimized away in optimize_cf(). */
4162                                         return proj;
4163                                 } else {
4164                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4165                                         /* this case will NEVER be taken, kill it */
4166                                         clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_CODE);
4167                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4168                                 }
4169                         }
4170                 } else {
4171                         long num = get_Proj_proj(proj);
4172                         vrp_attr *b_vrp = vrp_get_info(b);
4173                         if (num != get_Cond_default_proj(n) && b_vrp) {
4174                                 /* Try handling with vrp data. We only remove dead parts. */
4175                                 ir_tarval *tp = new_tarval_from_long(num, get_irn_mode(b));
4176
4177                                 if (b_vrp->range_type == VRP_RANGE) {
4178                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
4179                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
4180
4181                                         if ((cmp_result & ir_relation_greater) == cmp_result
4182                                             && (cmp_result2 & ir_relation_less) == cmp_result2) {
4183                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4184                                                 clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_CODE);
4185                                                 return new_r_Bad(irg, mode_X);
4186                                         }
4187                                 } else if (b_vrp->range_type == VRP_ANTIRANGE) {
4188                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
4189                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
4190
4191                                         if ((cmp_result & ir_relation_less_equal) == cmp_result
4192                                              && (cmp_result2 & ir_relation_greater_equal) == cmp_result2) {
4193                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4194                                                 clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_CODE);
4195                                                 return new_r_Bad(irg, mode_X);
4196                                         }
4197                                 }
4198
4199                                 if (!(tarval_cmp(
4200                                                                 tarval_and( b_vrp->bits_set, tp),
4201                                                                 b_vrp->bits_set
4202                                                                 ) == ir_relation_equal)) {
4203                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4204                                         clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_CODE);
4205                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4206                                 }
4207
4208                                 if (!(tarval_cmp(
4209                                                                 tarval_and(
4210                                                                         tarval_not(tp),
4211                                                                         tarval_not(b_vrp->bits_not_set)),
4212                                                                 tarval_not(b_vrp->bits_not_set))
4213                                                                  == ir_relation_equal)) {
4214                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4215                                         clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_CODE);
4216                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
4217                                 }
4218                         }
4219                 }
4220         }
4221         return proj;
4222 }
4223
4224 /**
4225  * return true if the operation returns a value with exactly 1 bit set
4226  */
4227 static bool is_single_bit(const ir_node *node)
4228 {
4229         /* a first implementation, could be extended with vrp and others... */
4230         if (is_Shl(node)) {
4231                 ir_node *shl_l  = get_Shl_left(node);
4232                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(node);
4233                 int      modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
4234                 /* this works if we shift a 1 and we have modulo shift */
4235                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)
4236                                 && 0 < modulo && modulo <= (int)get_mode_size_bits(mode)) {
4237                         return true;
4238                 }
4239         } else if (is_Const(node)) {
4240                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
4241                 return tarval_is_single_bit(tv);
4242         }
4243         return false;
4244 }
4245
4246 /**
4247  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
4248  */
4249 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n)
4250 {
4251         ir_node    *left     = get_Cmp_left(n);
4252         ir_node    *right    = get_Cmp_right(n);
4253         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
4254         ir_tarval  *tv       = NULL;
4255         bool        changed  = false;
4256         bool        changedc = false;
4257         ir_relation relation = get_Cmp_relation(n);
4258         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
4259
4260         /* mask out impossible relations */
4261         ir_relation new_relation = relation & possible;
4262         if (new_relation != relation) {
4263                 relation = new_relation;
4264                 changed  = true;
4265         }
4266
4267         /* Remove unnecessary conversions */
4268         if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
4269                 ir_node *op_left    = get_Conv_op(left);
4270                 ir_node *op_right   = get_Conv_op(right);
4271                 ir_mode *mode_left  = get_irn_mode(op_left);
4272                 ir_mode *mode_right = get_irn_mode(op_right);
4273
4274                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
4275                                 && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
4276                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
4277
4278                         if (mode_left == mode_right) {
4279                                 left    = op_left;
4280                                 right   = op_right;
4281                                 changed = true;
4282                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
4283                         } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
4284                                 left    = new_r_Conv(block, op_left, mode_right);
4285                                 right   = op_right;
4286                                 changed = true;
4287                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4288                         } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
4289                                 left    = op_left;
4290                                 right   = new_r_Conv(block, op_right, mode_left);
4291                                 changed = true;
4292                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4293                         }
4294                         mode = get_irn_mode(left);
4295                 }
4296         }
4297         if (is_Conv(left) && is_Const(right)) {
4298                 ir_node   *op_left   = get_Conv_op(left);
4299                 ir_mode   *mode_left = get_irn_mode(op_left);
4300                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && mode_left != mode_b) {
4301                         ir_tarval *tv        = get_Const_tarval(right);
4302                         tarval_int_overflow_mode_t last_mode
4303                                 = tarval_get_integer_overflow_mode();
4304                         ir_tarval *new_tv;
4305                         tarval_set_integer_overflow_mode(TV_OVERFLOW_BAD);
4306                         new_tv = tarval_convert_to(tv, mode_left);
4307                         tarval_set_integer_overflow_mode(last_mode);
4308                         if (new_tv != tarval_bad) {
4309                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4310                                 left    = op_left;
4311                                 right   = new_r_Const(irg, new_tv);
4312                                 mode    = get_irn_mode(left);
4313                                 changed = true;
4314                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4315                         }
4316                 }
4317         }
4318
4319         /*
4320          * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
4321          * This works only for modes where unary Minus cannot Overflow.
4322          * Note that two-complement integers can Overflow so it will NOT work.
4323          */
4324         if (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) &&
4325                         is_Minus(left) && is_Minus(right)) {
4326                 left     = get_Minus_op(left);
4327                 right    = get_Minus_op(right);
4328                 relation = get_inversed_relation(relation);
4329                 changed  = true;
4330                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4331         }
4332
4333         /* remove operation on both sides if possible */
4334         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4335                 /*
4336                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
4337                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
4338                  */
4339                 if (mode_is_int(mode)) {
4340                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
4341
4342                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
4343                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
4344
4345                                 /* same operation on both sides, try to remove */
4346                                 switch (lop) {
4347                                 case iro_Not:
4348                                 case iro_Minus:
4349                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
4350                                         left  = get_unop_op(left);
4351                                         right = get_unop_op(right);
4352                                         changed = true;
4353                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4354                                         break;
4355                                 case iro_Add:
4356                                         ll = get_Add_left(left);
4357                                         lr = get_Add_right(left);
4358                                         rl = get_Add_left(right);
4359                                         rr = get_Add_right(right);
4360
4361                                         if (ll == rl) {
4362                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
4363                                                 left  = lr;
4364                                                 right = rr;
4365                                                 changed = true;
4366                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4367                                         } else if (ll == rr) {
4368                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
4369                                                 left  = lr;
4370                                                 right = rl;
4371                                                 changed = true;
4372                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4373                                         } else if (lr == rl) {
4374                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
4375                                                 left  = ll;
4376                                                 right = rr;
4377                                                 changed = true;
4378                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4379                                         } else if (lr == rr) {
4380                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
4381                                                 left  = ll;
4382                                                 right = rl;
4383                                                 changed = true;
4384                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4385                                         }
4386                                         break;
4387                                 case iro_Sub:
4388                                         ll = get_Sub_left(left);
4389                                         lr = get_Sub_right(left);
4390                                         rl = get_Sub_left(right);
4391                                         rr = get_Sub_right(right);
4392
4393                                         if (ll == rl) {
4394                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
4395                                                 left  = lr;
4396                                                 right = rr;
4397                                                 changed = true;
4398                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4399                                         } else if (lr == rr) {
4400                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
4401                                                 left  = ll;
4402                                                 right = rl;
4403                                                 changed = true;
4404                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4405                                         }
4406                                         break;
4407                                 case iro_Rotl:
4408                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
4409                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
4410                                                 left  = get_Rotl_left(left);
4411                                                 right = get_Rotl_left(right);
4412                                                 changed = true;
4413                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4414                                         }
4415                                         break;
4416                                 default:
4417                                         break;
4418                                 }
4419                         }
4420
4421                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
4422                         if (is_Add(left) || is_Sub(left) || is_Or_Eor_Add(left)) {
4423                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4424                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4425
4426                                 if (lr == right && (is_Add(left) || is_Or_Eor_Add(left))) {
4427                                         ir_node *tmp = ll;
4428                                         ll = lr;
4429                                         lr = tmp;
4430                                 }
4431                                 if (ll == right) {
4432                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4433                                         left     = lr;
4434                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4435                                         changed = true;
4436                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4437                                 }
4438                         }
4439                         if (is_Add(right) || is_Sub(right) || is_Or_Eor_Add(right)) {
4440                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
4441                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
4442
4443                                 if (rr == left && (is_Add(right) || is_Or_Eor_Add(right))) {
4444                                         ir_node *tmp = rl;
4445                                         rl = rr;
4446                                         rr = tmp;
4447                                 }
4448                                 if (rl == left) {
4449                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4450                                         left     = rr;
4451                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4452                                         changed = true;
4453                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4454                                 }
4455                         }
4456
4457                         if (is_And(left) && is_Const(right)) {
4458                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4459                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4460                                 if (is_Shr(ll) && is_Const(lr)) {
4461                                         /* Cmp((x >>u c1) & c2, c3) = Cmp(x & (c2 << c1), c3 << c1) */
4462                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
4463                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
4464
4465                                         ir_node *llr = get_Shr_right(ll);
4466                                         if (is_Const(llr)) {
4467                                                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(left);
4468                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(left);
4469
4470                                                 ir_tarval *c1    = get_Const_tarval(llr);
4471                                                 ir_tarval *c2    = get_Const_tarval(lr);
4472                                                 ir_tarval *c3    = get_Const_tarval(right);
4473                                                 ir_tarval *mask  = tarval_shl(c2, c1);
4474                                                 ir_tarval *value = tarval_shl(c3, c1);
4475
4476                                                 left  = new_rd_And(dbg, block, get_Shr_left(ll), new_r_Const(irg, mask), mode);
4477                                                 right = new_r_Const(irg, value);
4478                                                 changed = true;
4479                                         }
4480                                 }
4481                         }
4482                         /* Cmp(Eor(x, y), 0) <=> Cmp(x, y) at least for the ==0,!=0
4483                          * cases */
4484                         if (is_Const(right) && is_Const_null(right) &&
4485                             (is_Eor(left) || is_Or_Eor_Add(left))) {
4486                                 right = get_Eor_right(left);
4487                                 left  = get_Eor_left(left);
4488                                 changed = true;
4489                         }
4490                 }
4491         }
4492
4493         /* Cmp(And(1bit, val), 1bit) "bit-testing" can be replaced
4494          * by the simpler Cmp(And(1bit), val), 0) negated pnc */
4495         if (mode_is_int(mode) && is_And(left)
4496             && (relation == ir_relation_equal
4497                 || (mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_less_greater)
4498                 || (!mode_is_signed(mode) && (relation & ir_relation_less_equal) == ir_relation_less))) {
4499                 ir_node *and0 = get_And_left(left);
4500                 ir_node *and1 = get_And_right(left);
4501                 if (and1 == right) {
4502                         ir_node *tmp = and0;
4503                         and0 = and1;
4504                         and1 = tmp;
4505                 }
4506                 if (and0 == right && is_single_bit(and0)) {
4507                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4508                         relation =
4509                                 relation == ir_relation_equal ? ir_relation_less_greater : ir_relation_equal;
4510                         right = create_zero_const(irg, mode);
4511                         changed |= 1;
4512                 }
4513         }
4514
4515         /* replace mode_b compares with ands/ors */
4516         if (mode == mode_b) {
4517                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4518                 ir_node  *bres;
4519
4520                 switch (relation) {
4521                         case ir_relation_less_equal:
4522                                 bres = new_r_Or(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4523                                 break;
4524                         case ir_relation_less:
4525                                 bres = new_r_And(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4526                                 break;
4527                         case ir_relation_greater_equal:
4528                                 bres = new_r_Or(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4529                                 break;
4530                         case ir_relation_greater:
4531                                 bres = new_r_And(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4532                                 break;
4533                         case ir_relation_less_greater:
4534                                 bres = new_r_Eor(block, left, right, mode_b);
4535                                 break;
4536                         case ir_relation_equal:
4537                                 bres = new_r_Not(block, new_r_Eor(block, left, right, mode_b), mode_b);
4538                                 break;
4539                         default:
4540 #ifdef DEBUG_libfirm
4541                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning, unexpected mode_b Cmp %+F\n", n);
4542 #endif
4543                                 bres = NULL;
4544                 }
4545                 if (bres != NULL) {
4546                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
4547                         return bres;
4548                 }
4549         }
4550
4551         /*
4552          * First step: normalize the compare op
4553          * by placing the constant on the right side
4554          * or moving the lower address node to the left.
4555          */
4556         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
4557                 ir_node *t = left;
4558                 left  = right;
4559                 right = t;
4560
4561                 relation = get_inversed_relation(relation);
4562                 changed  = true;
4563         }
4564
4565         /*
4566          * Second step: Try to reduce the magnitude
4567          * of a constant. This may help to generate better code
4568          * later and may help to normalize more compares.
4569          * Of course this is only possible for integer values.
4570          */
4571         tv = value_of(right);
4572         if (tv != tarval_bad) {
4573                 ir_mode *mode = get_irn_mode(right);
4574
4575                 /* TODO extend to arbitrary constants */
4576                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
4577                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
4578                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
4579
4580                         /*
4581                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
4582                          * Don't do this for float values as it's unclear whether it is a
4583                          * win. (on the other side it makes detection/creation of fabs hard)
4584                          */
4585                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
4586                             ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) ||
4587                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode)) &&
4588                                 !mode_is_float(mode)) {
4589                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
4590                                 left = op;
4591                                 mode = op_mode;
4592                                 changedc = true;
4593                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4594                         }
4595                 }
4596
4597                 if (tv != tarval_bad) {
4598                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
4599                          * on Unary Minus or on == and !=:
4600                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
4601                          *
4602                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
4603                          * be optimized, see this:
4604                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
4605                          */
4606                         if (is_Minus(left) &&
4607                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
4608                                 (mode_is_int(mode) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)))) {
4609                                 tv = tarval_neg(tv);
4610
4611                                 if (tv != tarval_bad) {
4612                                         left = get_Minus_op(left);
4613                                         relation = get_inversed_relation(relation);
4614                                         changedc = true;
4615                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4616                                 }
4617                         } else if (is_Not(left) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)) {
4618                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
4619                                 tv = tarval_not(tv);
4620
4621                                 if (tv != tarval_bad) {
4622                                         left = get_Not_op(left);
4623                                         changedc = true;
4624                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4625                                 }
4626                         }
4627
4628                         /* for integer modes, we have more */
4629                         if (mode_is_int(mode) && !is_Const(left)) {
4630                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
4631                                 if ((relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_greater_equal) &&
4632                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_greater) {
4633                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4634
4635                                         if (tv != tarval_bad) {
4636                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4637                                                 changedc = true;
4638                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4639                                         }
4640                                 }
4641                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
4642                                 else if ((relation == ir_relation_greater || relation == ir_relation_less_equal) &&
4643                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_less) {
4644                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
4645
4646                                         if (tv != tarval_bad) {
4647                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4648                                                 changedc = true;
4649                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4650                                         }
4651                                 }
4652
4653                                 /* the following reassociations work only for == and != */
4654                                 if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4655                                         if (tv != tarval_bad) {
4656                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
4657                                                 if (is_Sub(left)) {
4658                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
4659                                                         ir_tarval *tv2 = value_of(c1);
4660
4661                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4662                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
4663
4664                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4665                                                                         left    = get_Sub_left(left);
4666                                                                         tv      = tv2;
4667                                                                         changedc = true;
4668                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4669                                                                 }
4670                                                         }
4671                                                 }
4672                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4673                                                 else if (is_Add(left) || is_Or_Eor_Add(left)) {
4674                                                         ir_node *a_l = get_binop_left(left);
4675                                                         ir_node *a_r = get_binop_right(left);
4676                                                         ir_node *a;
4677                                                         ir_tarval *tv2;
4678
4679                                                         if (is_Const(a_l)) {
4680                                                                 a = a_r;
4681                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4682                                                         } else {
4683                                                                 a = a_l;
4684                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4685                                                         }
4686
4687                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4688                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4689
4690                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4691                                                                         left    = a;
4692                                                                         tv      = tv2;
4693                                                                         changedc = true;
4694                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4695                                                                 }
4696                                                         }
4697                                                 }
4698                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4699                                                 else if (is_Minus(left)) {
4700                                                         ir_tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4701
4702                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4703                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4704                                                                 tv      = tv2;
4705                                                                 changedc = true;
4706                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4707                                                         }
4708                                                 }
4709                                         }
4710                                 }
4711                         }
4712
4713                         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4714                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4715                                         ir_node *c1;
4716
4717                                 case iro_And:
4718                                         c1 = get_And_right(left);
4719                                         if (is_Const(c1)) {
4720                                                 /*
4721                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4722                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4723                                                  */
4724                                                 ir_tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4725                                                 if (mask != tv) {
4726                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4727                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4728                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4729                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4730                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4731                                                         return c1;
4732                                                 }
4733
4734                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4735                                                         /*
4736                                                          * optimization for AND:
4737                                                          * Optimize:
4738                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4739                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4740                                                          *
4741                                                          * if C is a single Bit constant.
4742                                                          */
4743
4744                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4745                                                            because our const might be changed */
4746                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4747                                                                 /* fine: do the transformation */
4748                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4749                                                                 relation ^= ir_relation_less_equal_greater;
4750                                                                 changedc = true;
4751                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4752                                                         }
4753                                                 }
4754                                         }
4755                                         break;
4756                                 case iro_Or:
4757                                         c1 = get_Or_right(left);
4758                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4759                                                 /*
4760                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4761                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4762                                                  */
4763                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4764                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4765                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4766                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4767                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4768                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4769                                                         return c1;
4770                                                 }
4771                                         }
4772                                         break;
4773                                 case iro_Shl:
4774                                         /*
4775                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4776                                          *                             FALSE                       else
4777                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4778                                          *                             TRUE                        else
4779                                          */
4780                                         c1 = get_Shl_right(left);
4781                                         if (is_Const(c1)) {
4782                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4783                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4784                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4785                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4786                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4787                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4788                                                 ir_node   *sl, *blk;
4789
4790                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4791                                                         /* condition not met */
4792                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4793                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4794                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4795                                                         return c1;
4796                                                 }
4797                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4798                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4799                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4800                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4801                                                 changedc = true;
4802                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4803                                         }
4804                                         break;
4805                                 case iro_Shr:
4806                                         /*
4807                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4808                                          *                             FALSE                       else
4809                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4810                                          *                             TRUE                        else
4811                                          */
4812                                         c1 = get_Shr_right(left);
4813                                         if (is_Const(c1)) {
4814                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4815                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4816                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4817                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4818                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4819                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4820                                                 ir_node   *sl, *blk;
4821
4822                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4823                                                         /* condition not met */
4824                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4825                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4826                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4827                                                         return c1;
4828                                                 }
4829                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4830                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4831                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4832                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4833                                                 changedc = true;
4834                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4835                                         }
4836                                         break;
4837                                 case iro_Shrs:
4838                                         /*
4839                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4840                                          *                             FALSE                       else
4841                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4842                                          *                             TRUE                        else
4843                                          */
4844                                         c1 = get_Shrs_right(left);
4845                                         if (is_Const(c1)) {
4846                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4847                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4848                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4849                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4850                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4851                                                 ir_tarval *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4852                                                 ir_node *sl, *blk;
4853
4854                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4855                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4856
4857                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4858                                                         /* condition not met */
4859                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4860                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4861                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4862                                                         return c1;
4863                                                 }
4864                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4865                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4866                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4867                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4868                                                 changedc = true;
4869                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4870                                         }
4871                                         break;
4872                                 }
4873                         }
4874                 }
4875         }
4876
4877         if (changedc) {     /* need a new Const */
4878                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4879                 right = new_r_Const(irg, tv);
4880                 changed = true;
4881         }
4882
4883         if ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4884                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4885
4886                 if (is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) {
4887                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4888
4889                         if (is_Const(c)) {
4890                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4891
4892                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4893                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4894                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4895                                         ir_node *blk  = get_irn_n(op, -1);
4896                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(op);
4897                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4898
4899                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4900                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), blk, v, new_r_Const(irg, tv), mode);
4901                                         changed = true;
4902                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4903                                 }
4904                         }
4905                 }
4906         }
4907
4908         if (changed) {
4909                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4910                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4911
4912                 /* create a new compare */
4913                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, left, right, relation);
4914         }
4915
4916         return n;
4917 }
4918
4919 /**
4920  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4921  */
4922 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
4923 {
4924         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4925         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4926         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4927
4928         if (a == b) {
4929                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4930                 case pn_CopyB_X_regular:
4931                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
4932                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4933                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(copyb));
4934                         break;
4935                 case pn_CopyB_X_except: {
4936                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4937                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4938                         proj = new_r_Bad(irg, mode_X);
4939                         break;
4940                 }
4941                 default:
4942                         break;
4943                 }
4944         }
4945         return proj;
4946 }
4947
4948 /**
4949  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
4950  */
4951 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
4952 {
4953         ir_node *oldn  = proj;
4954         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
4955         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
4956         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
4957         int ret_tuple  = 0;
4958
4959         if (idx == get_Bound_lower(bound))
4960                 ret_tuple = 1;
4961         else if (is_Bound(pred)) {
4962                 /*
4963                 * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
4964                 * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
4965                 */
4966                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
4967                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
4968                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
4969                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
4970                         /*
4971                          * One could expect that we simply return the previous
4972                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
4973                          * add an exception Proj to a new location then.
4974                          * So, we must turn in into a tuple.
4975                          */
4976                         ret_tuple = 1;
4977                 }
4978         }
4979         if (ret_tuple) {
4980                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
4981                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4982                 case pn_Bound_M:
4983                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4984                         proj = get_Bound_mem(bound);
4985                         break;
4986                 case pn_Bound_X_except:
4987                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4988                         proj = new_r_Bad(get_irn_irg(proj), mode_X);
4989                         break;
4990                 case pn_Bound_res:
4991                         proj = idx;
4992                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
4993                         break;
4994                 case pn_Bound_X_regular:
4995                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4996                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(bound));
4997                         break;
4998                 default:
4999                         break;
5000                 }
5001         }
5002         return proj;
5003 }
5004
5005 /**
5006  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
5007  * because of creating new nodes.
5008  */
5009 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj)
5010 {
5011         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
5012
5013         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
5014                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
5015         return proj;
5016 }
5017
5018 /**
5019  * Test whether a block is unreachable
5020  * Note: That this only returns true when
5021  * IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE is set.
5022  * This is important, as you easily end up producing invalid constructs in the
5023  * unreachable code when optimizing away edges into the unreachable code.
5024  * So only set this flag when you iterate localopts to the fixpoint.
5025  * When you reach the fixpoint then all unreachable code is dead
5026  * (= can't be reached by firm edges) and you won't see the invalid constructs
5027  * anymore.
5028  */
5029 static bool is_block_unreachable(const ir_node *block)
5030 {
5031         const ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
5032         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE))
5033                 return false;
5034         return get_Block_dom_depth(block) < 0;
5035 }
5036
5037 static ir_node *transform_node_Block(ir_node *block)
5038 {
5039         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
5040         int       arity = get_irn_arity(block);
5041         ir_node  *bad   = NULL;
5042         int       i;
5043
5044         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE))
5045                 return block;
5046
5047         for (i = 0; i < arity; ++i) {
5048                 ir_node *const pred = get_Block_cfgpred(block, i);
5049                 if (is_Bad(pred) || !is_block_unreachable(get_nodes_block(pred)))
5050                         continue;
5051                 if (bad == NULL)
5052                         bad = new_r_Bad(irg, mode_X);
5053                 set_irn_n(block, i, bad);
5054         }
5055
5056         return block;
5057 }
5058
5059 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi)
5060 {
5061         int       n     = get_irn_arity(phi);
5062         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(phi);
5063         ir_node  *block = get_nodes_block(phi);
5064         ir_graph *irg   = get_irn_irg(phi);
5065         ir_node  *bad   = NULL;
5066         int       i;
5067
5068         /* Set phi-operands for bad-block inputs to bad */
5069         for (i = 0; i < n; ++i) {
5070                 if (!is_Bad(get_Phi_pred(phi, i))) {
5071                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
5072                         if (is_Bad(pred) || is_block_unreachable(get_nodes_block(pred))) {
5073                                 if (bad == NULL)
5074                                         bad = new_r_Bad(irg, mode);
5075                                 set_irn_n(phi, i, bad);
5076                         }
5077                 }
5078         }
5079
5080         /* Move Pin nodes down through Phi nodes. */
5081         if (mode == mode_M) {
5082                 n = get_irn_arity(phi);
5083
5084                 /* Beware of Phi0 */
5085                 if (n > 0) {
5086                         ir_node **in;
5087                         ir_node  *new_phi;
5088                         bool      has_pin = false;
5089
5090                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
5091
5092                         for (i = 0; i < n; ++i) {
5093                                 ir_node *pred = get_irn_n(phi, i);
5094
5095                                 if (is_Pin(pred)) {
5096                                         in[i]   = get_Pin_op(pred);
5097                                         has_pin = true;
5098                                 } else if (is_Bad(pred)) {
5099                                         in[i] = pred;
5100                                 } else {
5101                                         return phi;
5102                                 }
5103                         }
5104
5105                         if (!has_pin)
5106                                 return phi;
5107
5108                         /* Move the Pin nodes "behind" the Phi. */
5109                         block   = get_irn_n(phi, -1);
5110                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, mode_M);
5111                         return new_r_Pin(block, new_phi);
5112                 }
5113         }
5114         /* Move Confirms down through Phi nodes. */
5115         else if (mode_is_reference(mode)) {
5116                 n = get_irn_arity(phi);
5117
5118                 /* Beware of Phi0 */
5119                 if (n > 0) {
5120                         ir_node    *pred = get_irn_n(phi, 0);
5121                         ir_node    *bound, *new_phi, *block, **in;
5122                         ir_relation relation;
5123                         bool        has_confirm = false;
5124
5125                         if (! is_Confirm(pred))
5126                                 return phi;
5127
5128                         bound    = get_Confirm_bound(pred);
5129                         relation = get_Confirm_relation(pred);
5130
5131                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
5132                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
5133
5134                         for (i = 1; i < n; ++i) {
5135                                 pred = get_irn_n(phi, i);
5136
5137                                 if (is_Confirm(pred) &&
5138                                                 get_Confirm_bound(pred) == bound &&
5139                                                 get_Confirm_relation(pred) == relation) {
5140                                         in[i]       = get_Confirm_value(pred);
5141                                         has_confirm = true;
5142                                 } else if (is_Bad(pred)) {
5143                                         in[i] = pred;
5144                                 } else {
5145                                         return phi;
5146                                 }
5147                         }
5148
5149                         if (!has_confirm)
5150                                 return phi;
5151
5152                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
5153                         block = get_irn_n(phi, -1);
5154                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, get_irn_mode(phi));
5155                         return new_r_Confirm(block, new_phi, bound, relation);
5156                 }
5157         }
5158         return phi;
5159 }
5160
5161 /* forward */
5162 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
5163
5164 /**
5165  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
5166  *
5167  * Should be moved to reassociation?
5168  */
5169 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n)
5170 {
5171         ir_node *left, *right;
5172         ir_mode *mode;
5173         ir_mode *count_mode;
5174         ir_tarval *tv1, *tv2, *res;
5175         ir_node *in[2], *irn, *block;
5176         ir_graph *irg;
5177         int       modulo_shf;
5178
5179         left = get_binop_left(n);
5180
5181         /* different operations */
5182         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
5183                 return n;
5184
5185         right = get_binop_right(n);
5186         tv1   = value_of(right);
5187         if (tv1 == tarval_bad)
5188                 return n;
5189
5190         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
5191         if (tv2 == tarval_bad)
5192                 return n;
5193
5194         count_mode = get_tarval_mode(tv1);
5195         if (get_tarval_mode(tv2) != count_mode) {
5196                 /* TODO: search bigger mode or something and convert... */
5197                 return n;
5198         }
5199
5200         mode       = get_irn_mode(n);
5201         modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
5202
5203         if (modulo_shf > 0) {
5204                 ir_tarval *modulo_mask = new_tarval_from_long(modulo_shf-1, count_mode);
5205
5206                 /* I'm not so sure what happens in one complement... */
5207                 assert(get_mode_arithmetic(count_mode) == irma_twos_complement);
5208                 /* modulo shifts should always be a power of 2 (otherwise modulo_mask
5209                  * above will be invalid) */
5210                 assert(modulo_shf<=0 || is_po2(modulo_shf));
5211
5212                 tv1 = tarval_and(tv1, modulo_mask);
5213                 tv2 = tarval_and(tv2, modulo_mask);
5214         }
5215         res = tarval_add(tv1, tv2);
5216         irg = get_irn_irg(n);
5217
5218         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
5219         if (is_Rotl(n)) {
5220                 int        bits   = get_mode_size_bits(mode);
5221                 ir_tarval *modulo = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5222                 res = tarval_mod(res, modulo);
5223         } else {
5224                 long       bits      = get_mode_size_bits(mode);
5225                 ir_tarval *mode_size = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5226
5227                 /* shifting too much */
5228                 if (!(tarval_cmp(res, mode_size) & ir_relation_less)) {
5229                         if (is_Shrs(n)) {
5230                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5231                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5232                                 ir_mode  *smode = get_irn_mode(right);
5233                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, smode, get_mode_size_bits(mode) - 1);
5234                                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, get_binop_left(left), cnst, mode);
5235                         }
5236
5237                         return new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
5238                 }
5239         }
5240
5241         /* ok, we can replace it */
5242         assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
5243         block = get_nodes_block(n);
5244
5245         in[0] = get_binop_left(left);
5246         in[1] = new_r_Const(irg, res);
5247
5248         irn = new_ir_node(NULL, get_Block_irg(block), block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
5249
5250         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
5251
5252         return transform_node(irn);
5253 }
5254
5255 /**
5256  * normalisation:
5257  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
5258  *    also:
5259  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
5260  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
5261  */
5262 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n)
5263 {
5264         ir_node   *left;
5265         ir_node   *right = get_binop_right(n);
5266         ir_node   *x;
5267         ir_node   *block;
5268         ir_mode   *mode;
5269         dbg_info  *dbgi;
5270         ir_node   *new_const;
5271         ir_node   *new_shift;
5272         ir_node   *new_and;
5273         ir_tarval *tv_shl;
5274         ir_tarval *tv_shr;
5275         ir_tarval *tv_shift;
5276         ir_tarval *tv_mask;
5277         ir_graph  *irg;
5278         ir_relation relation;
5279         int        need_shrs = 0;
5280
5281         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
5282
5283         if (!is_Const(right))
5284                 return n;
5285
5286         left = get_binop_left(n);
5287         mode = get_irn_mode(n);
5288         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
5289                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
5290
5291                 if (!is_Const(shr_right))
5292                         return n;
5293
5294                 x      = get_binop_left(left);
5295                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
5296                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
5297
5298                 if (is_Shrs(left)) {
5299                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
5300                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & ir_relation_greater_equal))
5301                                 return n;
5302
5303                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5304                         need_shrs = 1;
5305                 } else {
5306                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5307                 }
5308                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
5309         } else if (is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
5310                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
5311
5312                 if (!is_Const(shl_right))
5313                         return n;
5314
5315                 x      = get_Shl_left(left);
5316                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
5317                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
5318
5319                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
5320                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
5321         } else {
5322                 return n;
5323         }
5324
5325         if (get_tarval_mode(tv_shl) != get_tarval_mode(tv_shr)) {
5326                 tv_shl = tarval_convert_to(tv_shl, get_tarval_mode(tv_shr));
5327         }
5328
5329         assert(tv_mask != tarval_bad);
5330         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
5331
5332         block = get_nodes_block(n);
5333         irg   = get_irn_irg(block);
5334         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5335
5336         relation = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
5337         if (relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_equal) {
5338                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
5339                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5340                 if (need_shrs) {
5341                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, x, new_const, mode);
5342                 } else {
5343                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, x, new_const, mode);
5344                 }
5345         } else {
5346                 assert(relation == ir_relation_greater);
5347                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
5348                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5349                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, x, new_const, mode);
5350         }
5351
5352         new_const = new_r_Const(irg, tv_mask);
5353         new_and   = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5354
5355         return new_and;
5356 }
5357
5358 static ir_tarval *get_modulo_tv_value(ir_tarval *tv, int modulo_val)
5359 {
5360         ir_mode   *mode      = get_tarval_mode(tv);
5361         ir_tarval *modulo_tv = new_tarval_from_long(modulo_val, mode);
5362         return tarval_mod(tv, modulo_tv);
5363 }
5364
5365 typedef ir_node*(*new_shift_func)(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
5366                                   ir_node *left, ir_node *right, ir_mode *mode);
5367
5368 /**
5369  * Normalisation: if we have a shl/shr with modulo_shift behaviour
5370  * then we can use that to minimize the value of Add(x, const) or
5371  * Sub(Const, x). In particular this often avoids 1 instruction in some
5372  * backends for the Shift(x, Sub(Const, y)) case because it can be replaced
5373  * by Shift(x, Minus(y)) which does not need an explicit Const constructed.
5374  */
5375 static ir_node *transform_node_shift_modulo(ir_node *n,
5376                                             new_shift_func new_shift)
5377 {
5378         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
5379         int       modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
5380         ir_node  *newop  = NULL;
5381         ir_mode  *mode_right;
5382         ir_node  *block;
5383         ir_node  *right;
5384         ir_graph *irg;
5385
5386         if (modulo == 0)
5387                 return n;
5388         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
5389                 return n;
5390         if (!is_po2(modulo))
5391                 return n;
5392
5393         irg        = get_irn_irg(n);
5394         block      = get_nodes_block(n);
5395         right      = get_binop_right(n);
5396         mode_right = get_irn_mode(right);
5397         if (is_Const(right)) {
5398                 ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
5399                 ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5400
5401                 if (tv_mod == tv)
5402                         return n;
5403
5404                 newop = new_r_Const(irg, tv_mod);
5405         } else if (is_Add(right) || is_Or_Eor_Add(right)) {
5406                 ir_node *add_right = get_binop_right(right);
5407                 if (is_Const(add_right)) {
5408                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(add_right);
5409                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5410                         ir_node   *newconst;
5411                         if (tv_mod == tv)
5412                                 return n;
5413
5414                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5415                         newop    = new_r_Add(block, get_binop_left(right), newconst,
5416                                              mode_right);
5417                 }
5418         } else if (is_Sub(right)) {
5419                 ir_node *sub_left = get_Sub_left(right);
5420                 if (is_Const(sub_left)) {
5421                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(sub_left);
5422                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5423                         ir_node  *newconst;
5424                         if (tv_mod == tv)
5425                                 return n;
5426
5427                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5428                         newop    = new_r_Sub(block, newconst, get_Sub_right(right),
5429                                              mode_right);
5430                 }
5431         } else {
5432                 return n;
5433         }
5434
5435         if (newop != NULL) {
5436                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
5437                 ir_node  *left = get_binop_left(n);
5438                 return new_shift(dbgi, block, left, newop, mode);
5439         }
5440         return n;
5441 }
5442
5443 /**
5444  * Transform a Shr.
5445  */
5446 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n)
5447 {
5448         ir_node *c, *oldn = n;
5449         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5450         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5451         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5452
5453         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shr, left, right, c, mode);
5454         n = transform_node_shift(n);
5455
5456         if (is_Shr(n))
5457                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shr);
5458         if (is_Shr(n))
5459                 n = transform_node_shl_shr(n);
5460         if (is_Shr(n))
5461                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5462
5463         return n;
5464 }
5465
5466 /**
5467  * Transform a Shrs.
5468  */
5469 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n)
5470 {
5471         ir_node  *oldn = n;
5472         ir_node  *a    = get_Shrs_left(n);
5473         ir_node  *b    = get_Shrs_right(n);
5474         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
5475         ir_node  *c;
5476         vrp_attr *attr;
5477
5478         if (is_oversize_shift(n)) {
5479                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5480                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5481                 ir_mode  *cmode = get_irn_mode(b);
5482                 long      val   = get_mode_size_bits(cmode)-1;
5483                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5484                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, cmode, val);
5485                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, a, cnst, mode);
5486         }
5487
5488         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shrs, a, b, c, mode);
5489         n = transform_node_shift(n);
5490         if (n != oldn)
5491                 return n;
5492
5493         n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shrs);
5494         if (n != oldn)
5495                 return n;
5496         n = transform_node_shift_bitop(n);
5497         if (n != oldn)
5498                 return n;
5499
5500         /* normalisation: use Shr when sign bit is guaranteed to be cleared */
5501         attr = vrp_get_info(a);
5502         if (attr != NULL) {
5503                 unsigned   bits   = get_mode_size_bits(mode);
5504                 ir_tarval *scount = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
5505                 ir_tarval *sign   = tarval_shl(get_mode_one(mode), scount);
5506                 if (tarval_is_null(tarval_and(attr->bits_not_set, sign))) {
5507                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5508                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5509                         return new_rd_Shr(dbgi, block, a, b, mode);
5510                 }
5511         }
5512
5513         return n;
5514 }
5515
5516 /**
5517  * Transform a Shl.
5518  */
5519 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n)
5520 {
5521         ir_node *c, *oldn = n;
5522         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5523         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5524         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5525
5526         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shl, a, b, c, mode);
5527         n = transform_node_shift(n);
5528
5529         if (is_Shl(n))
5530                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shl);
5531         if (is_Shl(n))
5532                 n = transform_node_shl_shr(n);
5533         if (is_Shl(n))
5534                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5535
5536         return n;
5537 }
5538
5539 /**
5540  * Transform a Rotl.
5541  */
5542 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n)
5543 {
5544         ir_node *c, *oldn = n;
5545         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5546         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5547         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5548
5549         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_rotl, a, b, c, mode);
5550         n = transform_node_shift(n);
5551
5552         if (is_Rotl(n))
5553                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5554
5555         return n;
5556 }
5557
5558 /**
5559  * Transform a Conv.
5560  */
5561 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n)
5562 {
5563         ir_node *c, *oldn = n;
5564         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5565         ir_node *a    = get_Conv_op(n);
5566
5567         if (mode != mode_b && is_const_Phi(a)) {
5568                 /* Do NOT optimize mode_b Conv's, this leads to remaining
5569                  * Phib nodes later, because the conv_b_lower operation
5570                  * is instantly reverted, when it tries to insert a Convb.
5571                  */
5572                 c = apply_conv_on_phi(a, mode);
5573                 if (c) {
5574                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5575                         return c;
5576                 }
5577         }
5578
5579         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5580                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5581                 return new_r_Unknown(irg, mode);
5582         }
5583
5584         if (mode_is_reference(mode) &&
5585                 get_mode_size_bits(mode) == get_mode_size_bits(get_irn_mode(a)) &&
5586                 is_Add(a)) {
5587                 ir_node *l = get_Add_left(a);
5588                 ir_node *r = get_Add_right(a);
5589                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(a);
5590                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5591                 if (is_Conv(l)) {
5592                         ir_node *lop = get_Conv_op(l);
5593                         if (get_irn_mode(lop) == mode) {
5594                                 /* ConvP(AddI(ConvI(P), x)) -> AddP(P, x) */
5595                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, lop, r, mode);
5596                                 return n;
5597                         }
5598                 }
5599                 if (is_Conv(r)) {
5600                         ir_node *rop = get_Conv_op(r);
5601                         if (get_irn_mode(rop) == mode) {
5602                                 /* ConvP(AddI(x, ConvI(P))) -> AddP(x, P) */
5603                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, l, rop, mode);
5604                                 return n;
5605                         }
5606                 }
5607         }
5608
5609         return n;
5610 }
5611
5612 /**
5613  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5614  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5615  */
5616 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n)
5617 {
5618         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5619         ir_node **in;
5620
5621         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5622
5623         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5624                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5625                 ir_node *block;
5626                 /* no need to keep Bad */
5627                 if (is_Bad(ka))
5628                         continue;
5629                 /* do not keep unreachable code */
5630                 block = is_Block(ka) ? ka : get_nodes_block(ka);
5631                 if (is_block_unreachable(block))
5632                         continue;
5633                 in[j++] = ka;
5634         }
5635         if (j != n_keepalives)
5636                 set_End_keepalives(n, j, in);
5637         return n;
5638 }
5639
5640 int ir_is_negated_value(const ir_node *a, const ir_node *b)
5641 {
5642         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5643                 return true;
5644         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5645                 return true;
5646         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5647                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5648                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5649                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5650                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5651
5652                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5653                         return true;
5654         }
5655
5656         return false;
5657 }
5658
5659 static const ir_node *skip_upconv(const ir_node *node)
5660 {
5661         while (is_Conv(node)) {
5662                 ir_mode       *mode    = get_irn_mode(node);
5663                 const ir_node *op      = get_Conv_op(node);
5664                 ir_mode       *op_mode = get_irn_mode(op);
5665                 if (!smaller_mode(op_mode, mode))
5666                         break;
5667                 node = op;
5668         }
5669         return node;
5670 }
5671
5672 int ir_mux_is_abs(const ir_node *sel, const ir_node *mux_false,
5673                   const ir_node *mux_true)
5674 {
5675         ir_node    *cmp_left;
5676         ir_node    *cmp_right;
5677         ir_mode    *mode;
5678         ir_relation relation;
5679
5680         if (!is_Cmp(sel))
5681                 return 0;
5682
5683         /**
5684          * Note further that these optimization work even for floating point
5685          * with NaN's because -NaN == NaN.
5686          * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the Abs/-Abs
5687          * transformations.
5688          */
5689         mode = get_irn_mode(mux_true);
5690         if (mode_honor_signed_zeros(mode))
5691                 return 0;
5692
5693         /* must be <, <=, >=, > */
5694         relation = get_Cmp_relation(sel);
5695         if ((relation & ir_relation_less_greater) == 0)
5696                 return 0;
5697
5698         if (!ir_is_negated_value(mux_true, mux_false))
5699                 return 0;
5700
5701         mux_true  = skip_upconv(mux_true);
5702         mux_false = skip_upconv(mux_false);
5703
5704         /* must be x cmp 0 */
5705         cmp_right = get_Cmp_right(sel);
5706         if (!is_Const(cmp_right) || !is_Const_null(cmp_right))
5707                 return 0;
5708
5709         cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5710         if (cmp_left == mux_false) {
5711                 if (relation & ir_relation_less) {
5712                         return 1;
5713                 } else {
5714                         assert(relation & ir_relation_greater);
5715                         return -1;
5716                 }
5717         } else if (cmp_left == mux_true) {
5718                 if (relation & ir_relation_less) {
5719                         return -1;
5720                 } else {
5721                         assert(relation & ir_relation_greater);
5722                         return 1;
5723                 }
5724         }
5725
5726         return 0;
5727 }
5728
5729 ir_node *ir_get_abs_op(const ir_node *sel, ir_node *mux_false,
5730                        ir_node *mux_true)
5731 {
5732         ir_node *cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5733         return cmp_left == skip_upconv(mux_false) ? mux_false : mux_true;
5734 }
5735
5736 bool ir_is_optimizable_mux(const ir_node *sel, const ir_node *mux_false,
5737                            const ir_node *mux_true)
5738 {
5739         /* this code should return true each time transform_node_Mux would
5740          * optimize the Mux completely away */
5741
5742         ir_mode *mode = get_irn_mode(mux_false);
5743         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement
5744             && ir_mux_is_abs(sel, mux_false, mux_true))
5745             return true;
5746
5747         if (is_Cmp(sel) && mode_is_int(mode) && is_cmp_equality_zero(sel)) {
5748                 const ir_node *cmp_r = get_Cmp_right(sel);
5749                 const ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(sel);
5750                 const ir_node *f     = mux_false;
5751                 const ir_node *t     = mux_true;
5752
5753                 if (is_Const(t) && is_Const_null(t)) {
5754                         t = mux_false;
5755                         f = mux_true;
5756                 }
5757
5758                 if (is_And(cmp_l) && f == cmp_r) {
5759                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5760                         ir_node *and_l;
5761
5762                         if (and_r == t && is_single_bit(and_r))
5763                                 return true;
5764                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5765                         if (and_l == t && is_single_bit(and_l))
5766                                 return true;
5767                 }
5768         }
5769
5770         return false;
5771 }
5772
5773 /**
5774  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5775  */
5776 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n)
5777 {
5778         ir_node  *oldn = n;
5779         ir_node  *sel  = get_Mux_sel(n);
5780         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
5781         ir_node  *t    = get_Mux_true(n);
5782         ir_node  *f    = get_Mux_false(n);
5783         ir_graph *irg  = get_irn_irg(n);
5784
5785         /* implement integer abs: abs(x) = x^(x >>s 31) - (x >>s 31) */
5786         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
5787                 int abs = ir_mux_is_abs(sel, f, t);
5788                 if (abs != 0) {
5789                         dbg_info *dbgi       = get_irn_dbg_info(n);
5790                         ir_node  *block      = get_nodes_block(n);
5791                         ir_node  *op         = ir_get_abs_op(sel, f, t);
5792                         int       bits       = get_mode_size_bits(mode);
5793                         ir_node  *shiftconst = new_r_Const_long(irg, mode_Iu, bits-1);
5794                         ir_node  *sext       = new_rd_Shrs(dbgi, block, op, shiftconst, mode);
5795                         ir_node  *xorn       = new_rd_Eor(dbgi, block, op, sext, mode);
5796                         ir_node  *res;
5797                         if (abs > 0) {
5798                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, xorn, sext, mode);
5799                         } else {
5800                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, sext, xorn, mode);
5801                         }
5802                         return res;
5803                 }
5804         }
5805
5806         /* first normalization step: try to move a constant to the false side,
5807          * 0 preferred on false side too */
5808         if (is_Cmp(sel) && is_Const(t) &&
5809                         (!is_Const(f) || (is_Const_null(t) && !is_Const_null(f)))) {
5810                 dbg_info *seldbgi = get_irn_dbg_info(sel);
5811                 ir_node  *block   = get_nodes_block(sel);
5812                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5813                 ir_node *tmp = t;
5814                 t = f;
5815                 f = tmp;
5816
5817                 /* Mux(x, a, b) => Mux(not(x), b, a) */
5818                 relation = get_negated_relation(relation);
5819                 sel = new_rd_Cmp(seldbgi, block, get_Cmp_left(sel),
5820                                 get_Cmp_right(sel), relation);
5821                 n = new_rd_Mux(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), sel, f, t, mode);
5822         }
5823
5824         /* the following optimisations create new mode_b nodes, so only do them
5825          * before mode_b lowering */
5826         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_MODEB_LOWERED)) {
5827                 if (is_Mux(t)) {
5828                         ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5829                         ir_node*  c0    = sel;
5830                         ir_node*  c1    = get_Mux_sel(t);
5831                         ir_node*  t1    = get_Mux_true(t);
5832                         ir_node*  f1    = get_Mux_false(t);
5833                         if (f == f1) {
5834                                 /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), y) => Mux(cond0 && cond1, x, y) */
5835                                 ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, c1, mode_b);
5836                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, f1, t1, mode);
5837                                 n   = new_mux;
5838                                 sel = and_;
5839                                 f   = f1;
5840                                 t   = t1;
5841                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5842                         } else if (f == t1) {
5843                                 /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), x) */
5844                                 ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5845                                 ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, not_c1, mode_b);
5846                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, t1, f1, mode);
5847                                 n   = new_mux;
5848                                 sel = and_;
5849                                 f   = t1;
5850                                 t   = f1;
5851                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5852                         }
5853                 } else if (is_Mux(f)) {
5854                         ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5855                         ir_node*  c0    = sel;
5856                         ir_node*  c1    = get_Mux_sel(f);
5857                         ir_node*  t1    = get_Mux_true(f);
5858                         ir_node*  f1    = get_Mux_false(f);
5859                         if (t == t1) {
5860                                 /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, x, y)) -> typical if (cond0 || cond1) x else y */
5861                                 ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, c1, mode_b);
5862                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, f1, t1, mode);
5863                                 n   = new_mux;
5864                                 sel = or_;
5865                                 f   = f1;
5866                                 t   = t1;
5867                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5868                         } else if (t == f1) {
5869                                 /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, y, x)) */
5870                                 ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5871                                 ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, not_c1, mode_b);
5872                                 ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, t1, f1, mode);
5873                                 n   = new_mux;
5874                                 sel = or_;
5875                                 f   = t1;
5876                                 t   = f1;
5877                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5878                         }
5879                 }
5880
5881                 /* note: after normalization, false can only happen on default */
5882                 if (mode == mode_b) {
5883                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5884                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5885
5886                         if (is_Const(t)) {
5887                                 ir_tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5888                                 if (tv_t == tarval_b_true) {
5889                                         if (is_Const(f)) {
5890                                                 /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5891                                                 assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5892                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5893                                                 return sel;
5894                                         } else {
5895                                                 /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5896                                                 n = new_rd_Or(dbg, block, sel, f, mode_b);
5897                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5898                                                 return n;
5899                                         }
5900                                 }
5901                         } else if (is_Const(f)) {
5902                                 ir_tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5903                                 if (tv_f == tarval_b_true) {
5904                                         /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5905                                         ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, block, sel, mode_b);
5906                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5907                                         n = new_rd_Or(dbg, block, not_sel, t, mode_b);
5908                                         return n;
5909                                 } else {
5910                                         /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5911                                         assert(tv_f == tarval_b_false);
5912                                         n = new_rd_And(dbg, block, sel, t, mode_b);
5913                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5914                                         return n;
5915                                 }
5916                         }
5917                 }
5918
5919                 /* more normalization: Mux(sel, 0, 1) is simply a conv from the mode_b
5920                  * value to integer. */
5921                 if (is_Const(t) && is_Const(f) && mode_is_int(mode)) {
5922                         ir_tarval *a = get_Const_tarval(t);
5923                         ir_tarval *b = get_Const_tarval(f);
5924
5925                         if (tarval_is_one(a) && tarval_is_null(b)) {
5926                                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5927                                 ir_node *conv  = new_r_Conv(block, sel, mode);
5928                                 n = conv;
5929                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5930                                 return n;
5931                         } else if (tarval_is_null(a) && tarval_is_one(b)) {
5932                                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5933                                 ir_node *not_  = new_r_Not(block, sel, mode_b);
5934                                 ir_node *conv  = new_r_Conv(block, not_, mode);
5935                                 n = conv;
5936                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5937                                 return n;
5938                         }
5939                 }
5940         }
5941
5942         if (is_Cmp(sel) && mode_is_int(mode) && is_cmp_equality_zero(sel)) {
5943                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5944                 ir_node    *cmp_r    = get_Cmp_right(sel);
5945                 ir_node    *cmp_l    = get_Cmp_left(sel);
5946                 ir_node    *block    = get_nodes_block(n);
5947
5948                 if (is_And(cmp_l) && f == cmp_r) {
5949                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5950                         ir_node *and_l;
5951
5952                         if (and_r == t && is_single_bit(and_r)) {
5953                                 if (relation == ir_relation_equal) {
5954                                         /* Mux((a & (1<<n)) == 0, (1<<n), 0) == (a&(1<<n)) xor ((1<<n)) */
5955                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5956                                                 block, cmp_l, t, mode);
5957                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5958                                 } else {
5959                                         /* Mux((a & (1<<n)) != 0, (1<<n), 0) == a & (1<<n) */
5960                                         n = cmp_l;
5961                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5962                                 }
5963                                 return n;
5964                         }
5965                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5966                         if (and_l == t && is_single_bit(and_l)) {
5967                                 if (relation == ir_relation_equal) {
5968                                         /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
5969                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5970                                                 block, cmp_l, t, mode);
5971                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5972                                 } else {
5973                                         /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
5974                                         n = cmp_l;
5975                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5976                                 }
5977                                 return n;
5978                         }
5979                 }
5980         }
5981
5982         return n;
5983 }
5984
5985 /**
5986  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
5987  * of the other sync to our own inputs
5988  */
5989 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n)
5990 {
5991         int arity = get_Sync_n_preds(n);
5992         int i;
5993
5994         for (i = 0; i < arity;) {
5995                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
5996                 int      pred_arity;
5997                 int      j;
5998
5999                 /* Remove Bad predecessors */
6000                 if (is_Bad(pred)) {
6001                         del_Sync_n(n, i);
6002                         --arity;
6003                         continue;
6004                 }
6005
6006                 /* Remove duplicate predecessors */
6007                 for (j = 0; j < i; ++j) {
6008                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
6009                                 del_Sync_n(n, i);
6010                                 --arity;
6011                                 break;
6012                         }
6013                 }
6014                 if (j < i)
6015                         continue;
6016
6017                 if (!is_Sync(pred)) {
6018                         ++i;
6019                         continue;
6020                 }
6021
6022                 del_Sync_n(n, i);
6023                 --arity;
6024
6025                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
6026                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
6027                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
6028                         int      k;
6029
6030                         for (k = 0;; ++k) {
6031                                 if (k >= arity) {
6032                                         add_irn_n(n, pred_pred);
6033                                         ++arity;
6034                                         break;
6035                                 }
6036                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred) break;
6037                         }
6038                 }
6039         }
6040
6041         if (arity == 0) {
6042                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6043                 return new_r_Bad(irg, mode_M);
6044         }
6045         if (arity == 1) {
6046                 return get_Sync_pred(n, 0);
6047         }
6048
6049         /* rehash the sync node */
6050         add_identities(n);
6051         return n;
6052 }
6053
6054 static ir_node *transform_node_Load(ir_node *n)
6055 {
6056         /* if our memory predecessor is a load from the same address, then reuse the
6057          * previous result */
6058         ir_node *mem = get_Load_mem(n);
6059         ir_node *mem_pred;
6060
6061         if (!is_Proj(mem))
6062                 return n;
6063         /* don't touch volatile loads */
6064         if (get_Load_volatility(n) == volatility_is_volatile)
6065                 return n;
6066         mem_pred = get_Proj_pred(mem);
6067         if (is_Load(mem_pred)) {
6068                 ir_node *pred_load = mem_pred;
6069
6070                 /* conservatively compare the 2 loads. TODO: This could be less strict
6071                  * with fixup code in some situations (like smaller/bigger modes) */
6072                 if (get_Load_ptr(pred_load) != get_Load_ptr(n))
6073                         return n;
6074                 if (get_Load_mode(pred_load) != get_Load_mode(n))
6075                         return n;
6076                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
6077                  * not compare the unaligned attribute */
6078                 {
6079                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
6080                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
6081                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
6082                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
6083                         ir_mode  *mode  = get_Load_mode(n);
6084                         ir_node  *res   = new_r_Proj(pred_load, mode, pn_Load_res);
6085                         ir_node  *in[]  = { mem, res, jmp, bad };
6086                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
6087                         return tuple;
6088                 }
6089         } else if (is_Store(mem_pred)) {
6090                 ir_node *pred_store = mem_pred;
6091                 ir_node *value      = get_Store_value(pred_store);
6092
6093                 if (get_Store_ptr(pred_store) != get_Load_ptr(n))
6094                         return n;
6095                 if (get_irn_mode(value) != get_Load_mode(n))
6096                         return n;
6097                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
6098                  * not compare the unaligned attribute */
6099                 {
6100                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
6101                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
6102                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
6103                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
6104                         ir_node  *res   = value;
6105                         ir_node  *in[]  = { mem, res, jmp, bad };
6106                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
6107                         return tuple;
6108                 }
6109         }
6110
6111         return n;
6112 }
6113
6114 /**
6115  * optimize a trampoline Call into a direct Call
6116  */
6117 static ir_node *transform_node_Call(ir_node *call)
6118 {
6119         ir_node  *callee = get_Call_ptr(call);
6120         ir_node  *adr, *mem, *res, *bl, **in;
6121         ir_type  *ctp, *mtp, *tp;
6122         ir_graph *irg;
6123         type_dbg_info *tdb;
6124         dbg_info *db;
6125         size_t   i, n_res, n_param;
6126         ir_variadicity var;
6127
6128         if (! is_Proj(callee))
6129                 return call;
6130         callee = get_Proj_pred(callee);
6131         if (! is_Builtin(callee))
6132                 return call;
6133         if (get_Builtin_kind(callee) != ir_bk_inner_trampoline)
6134                 return call;
6135
6136         mem = get_Call_mem(call);
6137
6138         if (skip_Proj(mem) == callee) {
6139                 /* memory is routed to the trampoline, skip */
6140                 mem = get_Builtin_mem(callee);
6141         }
6142
6143         /* build a new call type */
6144         mtp = get_Call_type(call);
6145         tdb = get_type_dbg_info(mtp);
6146
6147         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
6148         n_param = get_method_n_params(mtp);
6149         ctp     = new_d_type_method(n_param + 1, n_res, tdb);
6150
6151         for (i = 0; i < n_res; ++i)
6152                 set_method_res_type(ctp, i, get_method_res_type(mtp, i));
6153
6154         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 1);
6155
6156         /* FIXME: we don't need a new pointer type in every step */
6157         irg = get_irn_irg(call);
6158         tp = get_irg_frame_type(irg);
6159         tp = new_type_pointer(tp);
6160         set_method_param_type(ctp, 0, tp);
6161
6162         in[0] = get_Builtin_param(callee, 2);
6163         for (i = 0; i < n_param; ++i) {
6164                 set_method_param_type(ctp, i + 1, get_method_param_type(mtp, i));
6165                 in[i + 1] = get_Call_param(call, i);
6166         }
6167         var = get_method_variadicity(mtp);
6168         set_method_variadicity(ctp, var);
6169         /* When we resolve a trampoline, the function must be called by a this-call */
6170         set_method_calling_convention(ctp, get_method_calling_convention(mtp) | cc_this_call);
6171         set_method_additional_properties(ctp, get_method_additional_properties(mtp));
6172
6173         adr = get_Builtin_param(callee, 1);
6174
6175         db  = get_irn_dbg_info(call);
6176         bl  = get_nodes_block(call);
6177
6178         res = new_rd_Call(db, bl, mem, adr, n_param + 1, in, ctp);
6179         if (get_irn_pinned(call) == op_pin_state_floats)
6180                 set_irn_pinned(res, op_pin_state_floats);
6181         return res;
6182 }
6183
6184 /**
6185  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
6186  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
6187  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
6188  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
6189  */
6190 static ir_node *transform_node(ir_node *n)
6191 {
6192         ir_node *oldn;
6193
6194         /*
6195          * Transform_node is the only "optimizing transformation" that might
6196          * return a node with a different opcode. We iterate HERE until fixpoint
6197          * to get the final result.
6198          */
6199         do {
6200                 oldn = n;
6201                 if (n->op->ops.transform_node != NULL)
6202                         n = n->op->ops.transform_node(n);
6203         } while (oldn != n);
6204
6205         return n;
6206 }
6207
6208 /**
6209  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
6210  *
6211  * @param code   the opcode for the default operation
6212  * @param ops    the operations initialized
6213  *
6214  * @return
6215  *    The operations.
6216  */
6217 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6218 {
6219 #define CASE(a)                                         \
6220         case iro_##a:                                       \
6221                 ops->transform_node      = transform_node_##a;  \
6222                 break
6223 #define CASE_PROJ(a)                                         \
6224         case iro_##a:                                            \
6225                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
6226                 break
6227 #define CASE_PROJ_EX(a)                                      \
6228         case iro_##a:                                            \
6229                 ops->transform_node      = transform_node_##a;       \
6230                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
6231                 break
6232
6233         switch (code) {
6234         CASE(Add);
6235         CASE(And);
6236         CASE(Block);
6237         CASE(Call);
6238         CASE(Cmp);
6239         CASE(Conv);
6240         CASE(End);
6241         CASE(Eor);
6242         CASE(Minus);
6243         CASE(Mul);
6244         CASE(Mux);
6245         CASE(Not);
6246         CASE(Or);
6247         CASE(Phi);
6248         CASE(Proj);
6249         CASE(Rotl);
6250         CASE(Sel);
6251         CASE(Shl);
6252         CASE(Shr);
6253         CASE(Shrs);
6254         CASE(Sub);
6255         CASE(Sync);
6256         CASE_PROJ(Bound);
6257         CASE_PROJ(CopyB);
6258         CASE_PROJ(Store);
6259         CASE_PROJ_EX(Cond);
6260         CASE_PROJ_EX(Div);
6261         CASE_PROJ_EX(Load);
6262         CASE_PROJ_EX(Mod);
6263         default:
6264                 break;
6265         }
6266
6267         return ops;
6268 #undef CASE_PROJ_EX
6269 #undef CASE_PROJ
6270 #undef CASE
6271 }
6272
6273
6274 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
6275
6276 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
6277     in a graph. */
6278 #define N_IR_NODES 512
6279
6280 /** Compares two exception attributes */
6281 static int node_cmp_exception(const ir_node *a, const ir_node *b)
6282 {
6283         const except_attr *ea = &a->attr.except;
6284         const except_attr *eb = &b->attr.except;
6285         return ea->pin_state != eb->pin_state;
6286 }
6287
6288 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
6289 static int node_cmp_attr_Const(const ir_node *a, const ir_node *b)
6290 {
6291         return get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b);
6292 }
6293
6294 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
6295 static int node_cmp_attr_Proj(const ir_node *a, const ir_node *b)
6296 {
6297         return a->attr.proj.proj != b->attr.proj.proj;
6298 }
6299
6300 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
6301 static int node_cmp_attr_Alloc(const ir_node *a, const ir_node *b)
6302 {
6303         const alloc_attr *pa = &a->attr.alloc;
6304         const alloc_attr *pb = &b->attr.alloc;
6305         if (pa->where != pb->where || pa->type != pb->type)
6306                 return 1;
6307         return node_cmp_exception(a, b);
6308 }
6309
6310 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
6311 static int node_cmp_attr_Free(const ir_node *a, const ir_node *b)
6312 {
6313         const free_attr *pa = &a->attr.free;
6314         const free_attr *pb = &b->attr.free;
6315         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
6316 }
6317
6318 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
6319 static int node_cmp_attr_SymConst(const ir_node *a, const ir_node *b)
6320 {
6321         const symconst_attr *pa = &a->attr.symc;
6322         const symconst_attr *pb = &b->attr.symc;
6323         return (pa->kind       != pb->kind)
6324             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p);
6325 }
6326
6327 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
6328 static int node_cmp_attr_Call(const ir_node *a, const ir_node *b)
6329 {
6330         const call_attr *pa = &a->attr.call;
6331         const call_attr *pb = &b->attr.call;
6332         if (pa->type != pb->type || pa->tail_call != pb->tail_call)
6333                 return 1;
6334         return node_cmp_exception(a, b);
6335 }
6336
6337 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
6338 static int node_cmp_attr_Sel(const ir_node *a, const ir_node *b)
6339 {
6340         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
6341         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
6342         return a_ent != b_ent;
6343 }
6344
6345 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
6346 static int node_cmp_attr_Phi(const ir_node *a, const ir_node *b)
6347 {
6348         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
6349            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
6350         if (is_Phi0(a)) {
6351                 /* check the Phi0 pos attribute */
6352                 return a->attr.phi.u.pos != b->attr.phi.u.pos;
6353         }
6354         return 0;
6355 }
6356
6357 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
6358 static int node_cmp_attr_Conv(const ir_node *a, const ir_node *b)
6359 {
6360         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
6361 }
6362
6363 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
6364 static int node_cmp_attr_Cast(const ir_node *a, const ir_node *b)
6365 {
6366         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
6367 }
6368
6369 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
6370 static int node_cmp_attr_Load(const ir_node *a, const ir_node *b)
6371 {
6372         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
6373             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
6374                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
6375                 return 1;
6376         /* do not CSE Loads with different alignment. Be conservative. */
6377         if (get_Load_unaligned(a) != get_Load_unaligned(b))
6378                 return 1;
6379         if (get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b))
6380                 return 1;
6381         return node_cmp_exception(a, b);
6382 }
6383
6384 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
6385 static int node_cmp_attr_Store(const ir_node *a, const ir_node *b)
6386 {
6387         /* do not CSE Stores with different alignment. Be conservative. */
6388         if (get_Store_unaligned(a) != get_Store_unaligned(b))
6389                 return 1;
6390         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
6391         if (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
6392             get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile)
6393                 return 1;
6394         return node_cmp_exception(a, b);
6395 }
6396
6397 static int node_cmp_attr_CopyB(const ir_node *a, const ir_node *b)
6398 {
6399         if (get_CopyB_type(a) != get_CopyB_type(b))
6400                 return 1;
6401
6402         return node_cmp_exception(a, b);
6403 }
6404
6405 static int node_cmp_attr_Bound(const ir_node *a, const ir_node *b)
6406 {
6407         return node_cmp_exception(a, b);
6408 }
6409
6410 /** Compares the attributes of two Div nodes. */
6411 static int node_cmp_attr_Div(const ir_node *a, const ir_node *b)
6412 {
6413         const div_attr *ma = &a->attr.div;
6414         const div_attr *mb = &b->attr.div;
6415         if (ma->resmode != mb->resmode || ma->no_remainder  != mb->no_remainder)
6416                 return 1;
6417         return node_cmp_exception(a, b);
6418 }
6419
6420 /** Compares the attributes of two Mod nodes. */
6421 static int node_cmp_attr_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
6422 {
6423         const mod_attr *ma = &a->attr.mod;
6424         const mod_attr *mb = &b->attr.mod;
6425         if (ma->resmode != mb->resmode)
6426                 return 1;
6427         return node_cmp_exception(a, b);
6428 }
6429
6430 static int node_cmp_attr_Cmp(const ir_node *a, const ir_node *b)
6431 {
6432         const cmp_attr *ma = &a->attr.cmp;
6433         const cmp_attr *mb = &b->attr.cmp;
6434         return ma->relation != mb->relation;
6435 }
6436
6437 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
6438 static int node_cmp_attr_Confirm(const ir_node *a, const ir_node *b)
6439 {
6440         const confirm_attr *ma = &a->attr.confirm;
6441         const confirm_attr *mb = &b->attr.confirm;
6442         return ma->relation != mb->relation;
6443 }
6444
6445 /** Compares the attributes of two Builtin nodes. */
6446 static int node_cmp_attr_Builtin(const ir_node *a, const ir_node *b)
6447 {
6448         if (get_Builtin_kind(a) != get_Builtin_kind(b))
6449                 return 1;
6450         if (get_Builtin_type(a) != get_Builtin_type(b))
6451                 return 1;
6452         return node_cmp_exception(a, b);
6453 }
6454
6455 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
6456 static int node_cmp_attr_ASM(const ir_node *a, const ir_node *b)
6457 {
6458         int i, n;
6459         const ir_asm_constraint *ca;
6460         const ir_asm_constraint *cb;
6461         ident **cla, **clb;
6462
6463         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
6464                 return 1;
6465
6466         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
6467         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
6468         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
6469                 return 1;
6470
6471         ca = get_ASM_input_constraints(a);
6472         cb = get_ASM_input_constraints(b);
6473         for (i = 0; i < n; ++i) {
6474                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
6475                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
6476                         return 1;
6477         }
6478
6479         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
6480         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
6481                 return 1;
6482
6483         ca = get_ASM_output_constraints(a);
6484         cb = get_ASM_output_constraints(b);
6485         for (i = 0; i < n; ++i) {
6486                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
6487                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
6488                         return 1;
6489         }
6490
6491         n = get_ASM_n_clobbers(a);
6492         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
6493                 return 1;
6494
6495         cla = get_ASM_clobbers(a);
6496         clb = get_ASM_clobbers(b);
6497         for (i = 0; i < n; ++i) {
6498                 if (cla[i] != clb[i])
6499                         return 1;
6500         }
6501
6502         return node_cmp_exception(a, b);
6503 }
6504
6505 /** Compares the inexistent attributes of two Dummy nodes. */
6506 static int node_cmp_attr_Dummy(const ir_node *a, const ir_node *b)
6507 {
6508         (void) a;
6509         (void) b;
6510         /* Dummy nodes never equal by definition */
6511         return 1;
6512 }
6513
6514 static int node_cmp_attr_InstOf(const ir_node *a, const ir_node *b)
6515 {
6516         if (get_InstOf_type(a) != get_InstOf_type(b))
6517                 return 1;
6518         return node_cmp_exception(a, b);
6519 }
6520
6521 /**
6522  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
6523  *
6524  * @param code   the opcode for the default operation
6525  * @param ops    the operations initialized
6526  *
6527  * @return
6528  *    The operations.
6529  */
6530 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6531 {
6532 #define CASE(a)                              \
6533         case iro_##a:                              \
6534                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
6535                 break
6536
6537         switch (code) {
6538         CASE(ASM);
6539         CASE(Alloc);
6540         CASE(Bound);
6541         CASE(Builtin);
6542         CASE(Call);
6543         CASE(Cast);
6544         CASE(Cmp);
6545         CASE(Confirm);
6546         CASE(Const);
6547         CASE(Conv);
6548         CASE(CopyB);
6549         CASE(Div);
6550         CASE(Dummy);
6551         CASE(Free);
6552         CASE(InstOf);
6553         CASE(Load);
6554         CASE(Mod);
6555         CASE(Phi);
6556         CASE(Proj);
6557         CASE(Sel);
6558         CASE(Store);
6559         CASE(SymConst);
6560         default:
6561                 /* leave NULL */
6562                 break;
6563         }
6564
6565         return ops;
6566 #undef CASE
6567 }
6568
6569 /*
6570  * Compare function for two nodes in the value table. Gets two
6571  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a Common Sub Expression.
6572  */
6573 int identities_cmp(const void *elt, const void *key)
6574 {
6575         ir_node *a = (ir_node *)elt;
6576         ir_node *b = (ir_node *)key;
6577         int i, irn_arity_a;
6578
6579         if (a == b) return 0;
6580
6581         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
6582             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
6583
6584         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
6585         irn_arity_a = get_irn_arity(a);
6586         if (irn_arity_a != get_irn_arity(b))
6587                 return 1;
6588
6589         /* blocks are never the same */
6590         if (is_Block(a))
6591                 return 1;
6592
6593         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
6594                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
6595                 if (get_irn_n(a, -1) != get_irn_n(b, -1))
6596                         return 1;
6597         } else {
6598                 ir_node *block_a = get_nodes_block(a);
6599                 ir_node *block_b = get_nodes_block(b);
6600                 if (! get_opt_global_cse()) {
6601                         /* for block-local CSE both nodes must be in the same Block */
6602                         if (block_a != block_b)
6603                                 return 1;
6604                 } else {
6605                         /* The optimistic approach would be to do nothing here.
6606                          * However doing GCSE optimistically produces a lot of partially dead code which appears
6607                          * to be worse in practice than the missed opportunities.
6608                          * So we use a very conservative variant here and only CSE if 1 value dominates the
6609                          * other. */
6610                         if (!block_dominates(block_a, block_b)
6611                             && !block_dominates(block_b, block_a))
6612                             return 1;
6613                 }
6614         }
6615
6616         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
6617         for (i = 0; i < irn_arity_a; ++i) {
6618                 ir_node *pred_a = get_irn_n(a, i);
6619                 ir_node *pred_b = get_irn_n(b, i);
6620                 if (pred_a != pred_b) {
6621                         /* if both predecessors are CSE neutral they might be different */
6622                         if (!is_irn_cse_neutral(pred_a) || !is_irn_cse_neutral(pred_b))
6623                                 return 1;
6624                 }
6625         }
6626
6627         /*
6628          * here, we already now that the nodes are identical except their
6629          * attributes
6630          */
6631         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
6632                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
6633
6634         return 0;
6635 }
6636
6637 /*
6638  * Calculate a hash value of a node.
6639  *
6640  * @param node  The IR-node
6641  */
6642 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node)
6643 {
6644         return node->op->ops.hash(node);
6645 }
6646
6647
6648 void new_identities(ir_graph *irg)
6649 {
6650         if (irg->value_table != NULL)
6651                 del_pset(irg->value_table);
6652         irg->value_table = new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
6653 }
6654
6655 void del_identities(ir_graph *irg)
6656 {
6657         if (irg->value_table != NULL)
6658                 del_pset(irg->value_table);
6659 }
6660
6661 /* Normalize a node by putting constants (and operands with larger
6662  * node index) on the right (operator side). */
6663 void ir_normalize_node(ir_node *n)
6664 {
6665         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
6666                 ir_node *l = get_binop_left(n);
6667                 ir_node *r = get_binop_right(n);
6668
6669                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
6670                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
6671                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
6672                  * deterministic. */
6673                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
6674                         set_binop_left(n, r);
6675                         set_binop_right(n, l);
6676                         hook_normalize(n);
6677                 }
6678         }
6679 }
6680
6681 /*
6682  * Return the canonical node computing the same value as n.
6683  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
6684  * if it isn't there yet.
6685  *
6686  * @param n            the node to look up
6687  *
6688  * @return a node that computes the same value as n or n if no such
6689  *         node could be found
6690  */
6691 ir_node *identify_remember(ir_node *n)
6692 {
6693         ir_graph *irg         = get_irn_irg(n);
6694         pset     *value_table = irg->value_table;
6695         ir_node  *nn;
6696
6697         if (value_table == NULL)
6698                 return n;
6699
6700         ir_normalize_node(n);
6701         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6702         nn = (ir_node*)pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6703
6704         if (nn != n) {
6705                 /* n is reachable again */
6706                 edges_node_revival(nn);
6707         }
6708
6709         return nn;
6710 }
6711
6712 /**
6713  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right
6714  * when the optimization is performed.  The flag turning on procedure global
6715  * cse could be changed between two allocations.  This way we are safe.
6716  *
6717  * @param n            The node to lookup
6718  */
6719 static inline ir_node *identify_cons(ir_node *n)
6720 {
6721         ir_node *old = n;
6722
6723         n = identify_remember(n);
6724         if (n != old && get_nodes_block(old) != get_nodes_block(n)) {
6725                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6726                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6727         }
6728         return n;
6729 }
6730
6731 /* Add a node to the identities value table. */
6732 void add_identities(ir_node *node)
6733 {
6734         if (!get_opt_cse())
6735                 return;
6736         if (is_Block(node))
6737                 return;
6738
6739         identify_remember(node);
6740 }
6741
6742 /* Visit each node in the value table of a graph. */
6743 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env)
6744 {
6745         ir_node  *node;
6746         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6747
6748         current_ir_graph = irg;
6749         foreach_pset(irg->value_table, ir_node*, node) {
6750                 visit(node, env);
6751         }
6752         current_ir_graph = rem;
6753 }
6754
6755 /**
6756  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
6757  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
6758  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
6759  *
6760  * @param n   The node to optimize
6761  */
6762 ir_node *optimize_node(ir_node *n)
6763 {
6764         ir_node   *oldn = n;
6765         ir_graph  *irg  = get_irn_irg(n);
6766         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6767         ir_tarval *tv;
6768
6769         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6770         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6771
6772         /* constant expression evaluation / constant folding */
6773         if (get_opt_constant_folding()) {
6774                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6775                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6776                         /* try to evaluate */
6777                         tv = computed_value(n);
6778                         if (tv != tarval_bad) {
6779                                 ir_node *nw;
6780                                 size_t node_size;
6781
6782                                 /*
6783                                  * we MUST copy the node here temporarily, because it's still
6784                                  * needed for DBG_OPT_CSTEVAL
6785                                  */
6786                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6787                                 oldn = (ir_node*)alloca(node_size);
6788
6789                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6790                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6791
6792                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6793                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6794
6795                                 /* note the inplace edges module */
6796                                 edges_node_deleted(n);
6797
6798                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6799                                 irg_kill_node(irg, n);
6800                                 nw = new_r_Const(irg, tv);
6801
6802                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6803                                 return nw;
6804                         }
6805                 }
6806         }
6807
6808         /* remove unnecessary nodes */
6809         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6810             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6811             (iro == iro_Id)   ||
6812             (iro == iro_Proj) ||
6813             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6814                 n = equivalent_node(n);
6815
6816         /* Common Subexpression Elimination.
6817          *
6818          * Checks whether n is already available.
6819          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6820          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6821          * subexpressions within a block.
6822          */
6823         if (get_opt_cse())
6824                 n = identify_cons(n);
6825
6826         if (n != oldn) {
6827                 edges_node_deleted(oldn);
6828
6829                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6830                 irg_kill_node(irg, oldn);
6831                 return n;
6832         }
6833
6834         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6835            free the node. */
6836         iro = get_irn_opcode(n);
6837         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6838             (iro == iro_Cond) ||
6839             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6840                 n = transform_node(n);
6841
6842         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6843         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6844                 ir_node *o = n;
6845                 n = identify_remember(o);
6846                 if (o != n)
6847                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6848         }
6849
6850         return n;
6851 }
6852
6853
6854 /**
6855  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
6856  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
6857  * i.e., a copying garbage collection.
6858  */
6859 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n)
6860 {
6861         ir_tarval *tv;
6862         ir_node   *oldn = n;
6863         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6864
6865         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6866
6867         if (iro == iro_Deleted)
6868                 return n;
6869
6870         /* constant expression evaluation / constant folding */
6871         if (get_opt_constant_folding()) {
6872                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6873                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6874                         /* try to evaluate */
6875                         tv = computed_value(n);
6876                         if (tv != tarval_bad) {
6877                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6878                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6879
6880                                 n = new_r_Const(irg, tv);
6881
6882                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
6883                                 return n;
6884                         }
6885                 }
6886         }
6887
6888         /* remove unnecessary nodes */
6889         if (get_opt_constant_folding() ||
6890             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6891             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6892             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6893             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6894                 n = equivalent_node(n);
6895
6896         /** common subexpression elimination **/
6897         /* Checks whether n is already available. */
6898         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
6899            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
6900            subexpressions within a block. */
6901         if (get_opt_cse()) {
6902                 ir_node *o = n;
6903                 n = identify_remember(o);
6904                 if (o != n)
6905                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6906         }
6907
6908         /* Some more constant expression evaluation. */
6909         iro = get_irn_opcode(n);
6910         if (get_opt_constant_folding() ||
6911                 (iro == iro_Cond) ||
6912                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6913                 n = transform_node(n);
6914
6915         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6916         irn_verify(n);
6917
6918         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6919            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
6920            is cse with the start block!) */
6921         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6922                 ir_node *o = n;
6923                 n = identify_remember(o);
6924                 if (o != n)
6925                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6926         }
6927
6928         return n;
6929 }
6930
6931 /**
6932  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
6933  */
6934 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n)
6935 {
6936         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6937         /* Handle graph state */
6938         assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_building);
6939
6940         if (get_opt_global_cse())
6941                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6942
6943         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
6944            change the control graph. */
6945         clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_DOMINANCE);
6946         return optimize_in_place_2(n);
6947 }
6948
6949 /**
6950  * Calculate a hash value of a Const node.
6951  */
6952 static unsigned hash_Const(const ir_node *node)
6953 {
6954         unsigned h;
6955
6956         /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
6957         h = HASH_PTR(node->attr.con.tarval);
6958
6959         return h;
6960 }
6961
6962 /**
6963  * Calculate a hash value of a SymConst node.
6964  */
6965 static unsigned hash_SymConst(const ir_node *node)
6966 {
6967         unsigned h;
6968
6969         /* all others are pointers */
6970         h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
6971
6972         return h;
6973 }
6974
6975 /**
6976  * Set the default hash operation in an ir_op_ops.
6977  *
6978  * @param code   the opcode for the default operation
6979  * @param ops    the operations initialized
6980  *
6981  * @return
6982  *    The operations.
6983  */
6984 static ir_op_ops *firm_set_default_hash(unsigned code, ir_op_ops *ops)
6985 {
6986 #define CASE(a)                                    \
6987         case iro_##a:                                  \
6988                 ops->hash  = hash_##a; \
6989                 break
6990
6991         /* hash function already set */
6992         if (ops->hash != NULL)
6993                 return ops;
6994
6995         switch (code) {
6996         CASE(Const);
6997         CASE(SymConst);
6998         default:
6999                 /* use input/mode default hash if no function was given */
7000                 ops->hash = firm_default_hash;
7001         }
7002
7003         return ops;
7004 #undef CASE
7005 }
7006
7007 /*
7008  * Sets the default operation for an ir_ops.
7009  */
7010 ir_op_ops *firm_set_default_operations(unsigned code, ir_op_ops *ops)
7011 {
7012         ops = firm_set_default_hash(code, ops);
7013         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
7014         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
7015         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
7016         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
7017         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
7018         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
7019
7020         return ops;
7021 }