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 /**
  60  * Returns the tarval of a Const node or tarval_bad for all other nodes.
  61  */
  62 static ir_tarval *default_value_of(const ir_node *n)
  63 {
  64         if (is_Const(n))
  65                 return get_Const_tarval(n); /* might return tarval_bad */
  66         else
  67                 return tarval_bad;
  68 }
  69
  70 value_of_func value_of_ptr = default_value_of;
  71
  72 /* * Set a new value_of function. */
  73 void set_value_of_func(value_of_func func)
  74 {
  75         if (func != NULL)
  76                 value_of_ptr = func;
  77         else
  78                 value_of_ptr = default_value_of;
  79 }
  80
  81 /**
  82  * Return the value of a Constant.
  83  */
  84 static ir_tarval *computed_value_Const(const ir_node *n)
  85 {
  86         return get_Const_tarval(n);
  87 }  /* computed_value_Const */
  88
  89 /**
  90  * Return the value of a 'sizeof', 'alignof' or 'offsetof' SymConst.
  91  */
  92 static ir_tarval *computed_value_SymConst(const ir_node *n)
  93 {
  94         ir_type   *type;
  95         ir_entity *ent;
  96
  97         switch (get_SymConst_kind(n)) {
  98         case symconst_type_size:
  99                 type = get_SymConst_type(n);
 100                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 101                         return new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), get_irn_mode(n));
 102                 break;
 103         case symconst_type_align:
 104                 type = get_SymConst_type(n);
 105                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 106                         return new_tarval_from_long(get_type_alignment_bytes(type), get_irn_mode(n));
 107                 break;
 108         case symconst_ofs_ent:
 109                 ent  = get_SymConst_entity(n);
 110                 type = get_entity_owner(ent);
 111                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 112                         return new_tarval_from_long(get_entity_offset(ent), get_irn_mode(n));
 113                 break;
 114         default:
 115                 break;
 116         }
 117         return tarval_bad;
 118 }  /* computed_value_SymConst */
 119
 120 /**
 121  * Return the value of an Add.
 122  */
 123 static ir_tarval *computed_value_Add(const ir_node *n)
 124 {
 125         ir_node *a = get_Add_left(n);
 126         ir_node *b = get_Add_right(n);
 127
 128         ir_tarval *ta = value_of(a);
 129         ir_tarval *tb = value_of(b);
 130
 131         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 132                 return tarval_add(ta, tb);
 133
 134         /* x+~x => -1 */
 135         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 136             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 137                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 138         }
 139
 140         return tarval_bad;
 141 }  /* computed_value_Add */
 142
 143 /**
 144  * Return the value of a Sub.
 145  * Special case: a - a
 146  */
 147 static ir_tarval *computed_value_Sub(const ir_node *n)
 148 {
 149         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 150         ir_node   *a    = get_Sub_left(n);
 151         ir_node   *b    = get_Sub_right(n);
 152         ir_tarval *ta;
 153         ir_tarval *tb;
 154
 155         /* NaN - NaN != 0 */
 156         if (! mode_is_float(mode)) {
 157                 /* a - a = 0 */
 158                 if (a == b)
 159                         return get_mode_null(mode);
 160         }
 161
 162         ta = value_of(a);
 163         tb = value_of(b);
 164
 165         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 166                 return tarval_sub(ta, tb, mode);
 167
 168         return tarval_bad;
 169 }  /* computed_value_Sub */
 170
 171 /**
 172  * Return the value of a Carry.
 173  * Special : a op 0, 0 op b
 174  */
 175 static ir_tarval *computed_value_Carry(const ir_node *n)
 176 {
 177         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 178         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 179         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 180         ir_tarval *ta = value_of(a);
 181         ir_tarval *tb = value_of(b);
 182
 183         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 184                 tarval_add(ta, tb);
 185                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 186         } else {
 187                 if (tarval_is_null(ta) || tarval_is_null(tb))
 188                         return get_mode_null(m);
 189         }
 190         return tarval_bad;
 191 }  /* computed_value_Carry */
 192
 193 /**
 194  * Return the value of a Borrow.
 195  * Special : a op 0
 196  */
 197 static ir_tarval *computed_value_Borrow(const ir_node *n)
 198 {
 199         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 200         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 201         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 202         ir_tarval *ta = value_of(a);
 203         ir_tarval *tb = value_of(b);
 204
 205         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 206                 return tarval_cmp(ta, tb) == ir_relation_less ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 207         } else if (tarval_is_null(ta)) {
 208                 return get_mode_null(m);
 209         }
 210         return tarval_bad;
 211 }  /* computed_value_Borrow */
 212
 213 /**
 214  * Return the value of an unary Minus.
 215  */
 216 static ir_tarval *computed_value_Minus(const ir_node *n)
 217 {
 218         ir_node   *a  = get_Minus_op(n);
 219         ir_tarval *ta = value_of(a);
 220
 221         if (ta != tarval_bad)
 222                 return tarval_neg(ta);
 223
 224         return tarval_bad;
 225 }  /* computed_value_Minus */
 226
 227 /**
 228  * Return the value of a Mul.
 229  */
 230 static ir_tarval *computed_value_Mul(const ir_node *n)
 231 {
 232         ir_node   *a  = get_Mul_left(n);
 233         ir_node   *b  = get_Mul_right(n);
 234         ir_tarval *ta = value_of(a);
 235         ir_tarval *tb = value_of(b);
 236         ir_mode   *mode;
 237
 238         mode = get_irn_mode(n);
 239         if (mode != get_irn_mode(a)) {
 240                 /* n * n = 2n bit multiplication */
 241                 ta = tarval_convert_to(ta, mode);
 242                 tb = tarval_convert_to(tb, mode);
 243         }
 244
 245         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad) {
 246                 return tarval_mul(ta, tb);
 247         } else {
 248                 /* a * 0 != 0 if a == NaN or a == Inf */
 249                 if (!mode_is_float(mode)) {
 250                         /* a*0 = 0 or 0*b = 0 */
 251                         if (ta == get_mode_null(mode))
 252                                 return ta;
 253                         if (tb == get_mode_null(mode))
 254                                 return tb;
 255                 }
 256         }
 257         return tarval_bad;
 258 }  /* computed_value_Mul */
 259
 260 /**
 261  * Return the value of an And.
 262  * Special case: a & 0, 0 & b
 263  */
 264 static ir_tarval *computed_value_And(const ir_node *n)
 265 {
 266         ir_node   *a  = get_And_left(n);
 267         ir_node   *b  = get_And_right(n);
 268         ir_tarval *ta = value_of(a);
 269         ir_tarval *tb = value_of(b);
 270
 271         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 272                 return tarval_and (ta, tb);
 273         }
 274
 275         if (tarval_is_null(ta)) return ta;
 276         if (tarval_is_null(tb)) return tb;
 277
 278         /* x&~x => 0 */
 279         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 280             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 281                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 282         }
 283
 284         return tarval_bad;
 285 }  /* computed_value_And */
 286
 287 /**
 288  * Return the value of an Or.
 289  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
 290  */
 291 static ir_tarval *computed_value_Or(const ir_node *n)
 292 {
 293         ir_node   *a  = get_Or_left(n);
 294         ir_node   *b  = get_Or_right(n);
 295         ir_tarval *ta = value_of(a);
 296         ir_tarval *tb = value_of(b);
 297
 298         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 299                 return tarval_or (ta, tb);
 300         }
 301
 302         if (tarval_is_all_one(ta)) return ta;
 303         if (tarval_is_all_one(tb)) return tb;
 304
 305         /* x|~x => -1 */
 306         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 307             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 308                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 309         }
 310         return tarval_bad;
 311 }  /* computed_value_Or */
 312
 313 /**
 314  * Return the value of an Eor.
 315  */
 316 static ir_tarval *computed_value_Eor(const ir_node *n)
 317 {
 318         ir_node *a = get_Eor_left(n);
 319         ir_node *b = get_Eor_right(n);
 320
 321         ir_tarval *ta, *tb;
 322
 323         if (a == b)
 324                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 325         /* x^~x => -1 */
 326         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 327             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 328                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 329         }
 330
 331         ta = value_of(a);
 332         tb = value_of(b);
 333
 334         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 335                 return tarval_eor(ta, tb);
 336         }
 337         return tarval_bad;
 338 }  /* computed_value_Eor */
 339
 340 /**
 341  * Return the value of a Not.
 342  */
 343 static ir_tarval *computed_value_Not(const ir_node *n)
 344 {
 345         ir_node   *a  = get_Not_op(n);
 346         ir_tarval *ta = value_of(a);
 347
 348         if (ta != tarval_bad)
 349                 return tarval_not(ta);
 350
 351         return tarval_bad;
 352 }  /* computed_value_Not */
 353
 354 /**
 355  * Tests whether a shift shifts more bits than available in the mode
 356  */
 357 static bool is_oversize_shift(const ir_node *n)
 358 {
 359         ir_node   *count = get_binop_right(n);
 360         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
 361         ir_tarval *tv    = value_of(count);
 362         long       modulo_shift;
 363         long       shiftval;
 364         if (tv == tarval_bad)
 365                 return false;
 366         if (!tarval_is_long(tv))
 367                 return false;
 368         shiftval     = get_tarval_long(tv);
 369         modulo_shift = get_mode_modulo_shift(mode);
 370         if (shiftval < 0 || (modulo_shift > 0 && shiftval >= modulo_shift))
 371                 return false;
 372
 373         return shiftval >= (long)get_mode_size_bits(mode);
 374 }
 375
 376 /**
 377  * Return the value of a Shl.
 378  */
 379 static ir_tarval *computed_value_Shl(const ir_node *n)
 380 {
 381         ir_node *a = get_Shl_left(n);
 382         ir_node *b = get_Shl_right(n);
 383
 384         ir_tarval *ta = value_of(a);
 385         ir_tarval *tb = value_of(b);
 386
 387         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 388                 return tarval_shl(ta, tb);
 389         }
 390
 391         if (is_oversize_shift(n))
 392                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 393
 394         return tarval_bad;
 395 }  /* computed_value_Shl */
 396
 397 /**
 398  * Return the value of a Shr.
 399  */
 400 static ir_tarval *computed_value_Shr(const ir_node *n)
 401 {
 402         ir_node *a = get_Shr_left(n);
 403         ir_node *b = get_Shr_right(n);
 404
 405         ir_tarval *ta = value_of(a);
 406         ir_tarval *tb = value_of(b);
 407
 408         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 409                 return tarval_shr(ta, tb);
 410         }
 411         if (is_oversize_shift(n))
 412                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 413
 414         return tarval_bad;
 415 }  /* computed_value_Shr */
 416
 417 /**
 418  * Return the value of a Shrs.
 419  */
 420 static ir_tarval *computed_value_Shrs(const ir_node *n)
 421 {
 422         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
 423         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
 424
 425         ir_tarval *ta = value_of(a);
 426         ir_tarval *tb = value_of(b);
 427
 428         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 429                 return tarval_shrs(ta, tb);
 430         }
 431         return tarval_bad;
 432 }  /* computed_value_Shrs */
 433
 434 /**
 435  * Return the value of a Rotl.
 436  */
 437 static ir_tarval *computed_value_Rotl(const ir_node *n)
 438 {
 439         ir_node *a = get_Rotl_left(n);
 440         ir_node *b = get_Rotl_right(n);
 441
 442         ir_tarval *ta = value_of(a);
 443         ir_tarval *tb = value_of(b);
 444
 445         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 446                 return tarval_rotl(ta, tb);
 447         }
 448         return tarval_bad;
 449 }  /* computed_value_Rotl */
 450
 451 bool ir_zero_when_converted(const ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 452 {
 453         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
 454         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement
 455             || get_mode_arithmetic(dest_mode) != irma_twos_complement)
 456             return false;
 457
 458         if (is_Shl(node)) {
 459                 ir_node *count = get_Shl_right(node);
 460                 if (is_Const(count)) {
 461                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(count);
 462                         if (tarval_is_long(tv)) {
 463                                 long shiftval = get_tarval_long(tv);
 464                                 long destbits = get_mode_size_bits(dest_mode);
 465                                 if (shiftval >= destbits
 466                                     && shiftval < (long)get_mode_modulo_shift(mode))
 467                                         return true;
 468                         }
 469                 }
 470         }
 471         if (is_And(node)) {
 472                 ir_node *right = get_And_right(node);
 473                 if (is_Const(right)) {
 474                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
 475                         ir_tarval *conved = tarval_convert_to(tv, dest_mode);
 476                         return tarval_is_null(conved);
 477                 }
 478         }
 479         return false;
 480 }
 481
 482 /**
 483  * Return the value of a Conv.
 484  */
 485 static ir_tarval *computed_value_Conv(const ir_node *n)
 486 {
 487         ir_node   *a    = get_Conv_op(n);
 488         ir_tarval *ta   = value_of(a);
 489         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 490
 491         if (ta != tarval_bad)
 492                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
 493
 494         if (ir_zero_when_converted(a, mode))
 495                 return get_mode_null(mode);
 496
 497         return tarval_bad;
 498 }  /* computed_value_Conv */
 499
 500 /**
 501  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
 502  * sel and the right input are known.
 503  */
 504 static ir_tarval *computed_value_Mux(const ir_node *n)
 505 {
 506         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
 507         ir_tarval *ts = value_of(sel);
 508
 509         if (ts == get_tarval_b_true()) {
 510                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
 511                 return value_of(v);
 512         }
 513         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
 514                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
 515                 return value_of(v);
 516         }
 517         return tarval_bad;
 518 }  /* computed_value_Mux */
 519
 520 /**
 521  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
 522  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
 523  */
 524 static ir_tarval *computed_value_Confirm(const ir_node *n)
 525 {
 526         if (get_Confirm_relation(n) == ir_relation_equal) {
 527                 ir_tarval *tv = value_of(get_Confirm_bound(n));
 528                 if (tv != tarval_bad)
 529                         return tv;
 530         }
 531         return value_of(get_Confirm_value(n));
 532 }  /* computed_value_Confirm */
 533
 534 /**
 535  * gives a (conservative) estimation of possible relation when comparing
 536  * left+right
 537  */
 538 ir_relation ir_get_possible_cmp_relations(const ir_node *left,
 539                                           const ir_node *right)
 540 {
 541         ir_relation possible = ir_relation_true;
 542         ir_tarval  *tv_l     = value_of(left);
 543         ir_tarval  *tv_r     = value_of(right);
 544         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
 545         ir_tarval  *min      = mode == mode_b ? tarval_b_false : get_mode_min(mode);
 546         ir_tarval  *max      = mode == mode_b ? tarval_b_true  : get_mode_max(mode);
 547
 548         /* both values known - evaluate them */
 549         if ((tv_l != tarval_bad) && (tv_r != tarval_bad)) {
 550                 possible = tarval_cmp(tv_l, tv_r);
 551                 /* we can return now, won't get any better */
 552                 return possible;
 553         }
 554         /* a == a is never less or greater (but might be equal or unordered) */
 555         if (left == right)
 556                 possible &= ~ir_relation_less_greater;
 557         /* unordered results only happen for float compares */
 558         if (!mode_is_float(mode))
 559                 possible &= ~ir_relation_unordered;
 560         /* values can never be less than the least representable number or
 561          * greater than the greatest representable number */
 562         if (tv_l == min)
 563                 possible &= ~ir_relation_greater;
 564         if (tv_l == max)
 565                 possible &= ~ir_relation_less;
 566         if (tv_r == max)
 567                 possible &= ~ir_relation_greater;
 568         if (tv_r == min)
 569                 possible &= ~ir_relation_less;
 570         /* maybe vrp can tell us more */
 571         possible &= vrp_cmp(left, right);
 572         /* Alloc nodes never return null (but throw an exception) */
 573         if (is_Alloc(left) && tarval_is_null(tv_r))
 574                 possible &= ~ir_relation_equal;
 575
 576         return possible;
 577 }
 578
 579 /**
 580  * Return the value of a Cmp.
 581  *
 582  * The basic idea here is to determine which relations are possible and which
 583  * one are definitely impossible.
 584  */
 585 static ir_tarval *computed_value_Cmp(const ir_node *cmp)
 586 {
 587         ir_node    *left     = get_Cmp_left(cmp);
 588         ir_node    *right    = get_Cmp_right(cmp);
 589         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
 590         ir_relation relation = get_Cmp_relation(cmp);
 591
 592         /* if none of the requested relations is possible, return false */
 593         if ((possible & relation) == ir_relation_false)
 594                 return tarval_b_false;
 595         /* if possible relations are a subset of the requested ones return true */
 596         if ((possible & ~relation) == ir_relation_false)
 597                 return tarval_b_true;
 598
 599         return computed_value_Cmp_Confirm(cmp, left, right, relation);
 600 }
 601
 602 /**
 603  * Calculate the value of an integer Div.
 604  * Special case: 0 / b
 605  */
 606 static ir_tarval *do_computed_value_Div(const ir_node *div)
 607 {
 608         const ir_node *a    = get_Div_left(div);
 609         const ir_node *b    = get_Div_right(div);
 610         const ir_mode *mode = get_Div_resmode(div);
 611         ir_tarval     *ta   = value_of(a);
 612         ir_tarval     *tb;
 613         const ir_node *dummy;
 614
 615         /* cannot optimize 0 / b = 0 because of NaN */
 616         if (!mode_is_float(mode)) {
 617                 if (tarval_is_null(ta) && value_not_zero(b, &dummy))
 618                         return ta;  /* 0 / b == 0 if b != 0 */
 619         }
 620         tb = value_of(b);
 621         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 622                 return tarval_div(ta, tb);
 623         return tarval_bad;
 624 }  /* do_computed_value_Div */
 625
 626 /**
 627  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
 628  * Special case: a % 1
 629  */
 630 static ir_tarval *do_computed_value_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
 631 {
 632         ir_tarval *ta = value_of(a);
 633         ir_tarval *tb = value_of(b);
 634
 635         /* Compute a % 1 or c1 % c2 */
 636         if (tarval_is_one(tb))
 637                 return get_mode_null(get_irn_mode(a));
 638         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 639                 return tarval_mod(ta, tb);
 640         return tarval_bad;
 641 }  /* do_computed_value_Mod */
 642
 643 /**
 644  * Return the value of a Proj(Div).
 645  */
 646 static ir_tarval *computed_value_Proj_Div(const ir_node *n)
 647 {
 648         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 649         if (proj_nr != pn_Div_res)
 650                 return tarval_bad;
 651
 652         return do_computed_value_Div(get_Proj_pred(n));
 653 }  /* computed_value_Proj_Div */
 654
 655 /**
 656  * Return the value of a Proj(Mod).
 657  */
 658 static ir_tarval *computed_value_Proj_Mod(const ir_node *n)
 659 {
 660         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 661
 662         if (proj_nr == pn_Mod_res) {
 663                 const ir_node *mod = get_Proj_pred(n);
 664                 return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(mod), get_Mod_right(mod));
 665         }
 666         return tarval_bad;
 667 }  /* computed_value_Proj_Mod */
 668
 669 /**
 670  * Return the value of a Proj.
 671  */
 672 static ir_tarval *computed_value_Proj(const ir_node *proj)
 673 {
 674         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
 675
 676         if (n->op->ops.computed_value_Proj != NULL)
 677                 return n->op->ops.computed_value_Proj(proj);
 678         return tarval_bad;
 679 }  /* computed_value_Proj */
 680
 681 /**
 682  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
 683  * Performs constant folding.
 684  *
 685  * @param n  The node this should be evaluated
 686  */
 687 ir_tarval *computed_value(const ir_node *n)
 688 {
 689         vrp_attr *vrp = vrp_get_info(n);
 690         if (vrp && vrp->valid && tarval_cmp(vrp->bits_set, vrp->bits_not_set) == ir_relation_equal) {
 691                 return vrp->bits_set;
 692         }
 693         if (n->op->ops.computed_value)
 694                 return n->op->ops.computed_value(n);
 695         return tarval_bad;
 696 }  /* computed_value */
 697
 698 /**
 699  * Set the default computed_value evaluator in an ir_op_ops.
 700  *
 701  * @param code   the opcode for the default operation
 702  * @param ops    the operations initialized
 703  *
 704  * @return
 705  *    The operations.
 706  */
 707 static ir_op_ops *firm_set_default_computed_value(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
 708 {
 709 #define CASE(a)                                        \
 710         case iro_##a:                                      \
 711                 ops->computed_value      = computed_value_##a; \
 712                 break
 713 #define CASE_PROJ(a)                                        \
 714         case iro_##a:                                           \
 715                 ops->computed_value_Proj = computed_value_Proj_##a; \
 716                 break
 717
 718         switch (code) {
 719         CASE(Add);
 720         CASE(And);
 721         CASE(Borrow);
 722         CASE(Carry);
 723         CASE(Cmp);
 724         CASE(Confirm);
 725         CASE(Const);
 726         CASE(Conv);
 727         CASE(Eor);
 728         CASE(Minus);
 729         CASE(Mul);
 730         CASE(Mux);
 731         CASE(Not);
 732         CASE(Or);
 733         CASE(Proj);
 734         CASE(Rotl);
 735         CASE(Shl);
 736         CASE(Shr);
 737         CASE(Shrs);
 738         CASE(Sub);
 739         CASE(SymConst);
 740         CASE_PROJ(Div);
 741         CASE_PROJ(Mod);
 742         default:
 743                 /* leave NULL */
 744                 break;
 745         }
 746
 747         return ops;
 748 #undef CASE_PROJ
 749 #undef CASE
 750 }  /* firm_set_default_computed_value */
 751
 752 /**
 753  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
 754  * so a op 0 = 0 op a = a.
 755  */
 756 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n)
 757 {
 758         ir_node *oldn = n;
 759
 760         ir_node *a = get_binop_left(n);
 761         ir_node *b = get_binop_right(n);
 762
 763         ir_tarval *tv;
 764         ir_node *on;
 765
 766         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
 767            Find this predecessors value and remember the other node: */
 768         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
 769                 on = b;
 770         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
 771                 on = a;
 772         } else
 773                 return n;
 774
 775         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
 776          * unnecessary. Remove it.
 777          *
 778          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
 779          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
 780          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
 781          */
 782         if (tarval_is_null(tv) && get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
 783                 n = on;
 784
 785                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 786         }
 787
 788         return n;
 789 }  /* equivalent_node_neutral_zero */
 790
 791 /**
 792  * Eor is commutative and has neutral 0.
 793  */
 794 static ir_node *equivalent_node_Eor(ir_node *n)
 795 {
 796         ir_node *oldn = n;
 797         ir_node *a;
 798         ir_node *b;
 799
 800         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 801         if (n != oldn) return n;
 802
 803         a = get_Eor_left(n);
 804         b = get_Eor_right(n);
 805
 806         if (is_Eor(a)) {
 807                 ir_node *aa = get_Eor_left(a);
 808                 ir_node *ab = get_Eor_right(a);
 809
 810                 if (aa == b) {
 811                         /* (a ^ b) ^ a -> b */
 812                         n = ab;
 813                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 814                         return n;
 815                 } else if (ab == b) {
 816                         /* (a ^ b) ^ b -> a */
 817                         n = aa;
 818                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 819                         return n;
 820                 }
 821         }
 822         if (is_Eor(b)) {
 823                 ir_node *ba = get_Eor_left(b);
 824                 ir_node *bb = get_Eor_right(b);
 825
 826                 if (ba == a) {
 827                         /* a ^ (a ^ b) -> b */
 828                         n = bb;
 829                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 830                         return n;
 831                 } else if (bb == a) {
 832                         /* a ^ (b ^ a) -> b */
 833                         n = ba;
 834                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 835                         return n;
 836                 }
 837         }
 838         return n;
 839 }
 840
 841 /*
 842  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
 843  *
 844  * The second one looks strange, but this construct
 845  * is used heavily in the LCC sources :-).
 846  *
 847  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
 848  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 849  */
 850 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n)
 851 {
 852         ir_node *oldn = n;
 853         ir_node *left, *right;
 854         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
 855
 856         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 857         if (n != oldn)
 858                 return n;
 859
 860         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 861         if (mode_is_float(mode)) {
 862                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 863                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 864                         return n;
 865         }
 866
 867         left  = get_Add_left(n);
 868         right = get_Add_right(n);
 869
 870         if (is_Sub(left)) {
 871                 if (get_Sub_right(left) == right) {
 872                         /* (a - x) + x */
 873
 874                         n = get_Sub_left(left);
 875                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 876                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 877                                 return n;
 878                         }
 879                 }
 880         }
 881         if (is_Sub(right)) {
 882                 if (get_Sub_right(right) == left) {
 883                         /* x + (a - x) */
 884
 885                         n = get_Sub_left(right);
 886                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 887                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 888                                 return n;
 889                         }
 890                 }
 891         }
 892         return n;
 893 }  /* equivalent_node_Add */
 894
 895 /**
 896  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
 897  * so a op 0 = a.
 898  */
 899 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n)
 900 {
 901         ir_node *oldn = n;
 902
 903         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 904         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 905         ir_tarval *tb = value_of(b);
 906
 907         if (tarval_is_null(tb)) {
 908                 n = a;
 909
 910                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 911         }
 912         return n;
 913 }  /* equivalent_node_left_zero */
 914
 915 #define equivalent_node_Shl   equivalent_node_left_zero
 916 #define equivalent_node_Shr   equivalent_node_left_zero
 917 #define equivalent_node_Shrs  equivalent_node_left_zero
 918 #define equivalent_node_Rotl  equivalent_node_left_zero
 919
 920 /**
 921  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
 922  *
 923  * The second one looks strange, but this construct
 924  * is used heavily in the LCC sources :-).
 925  *
 926  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
 927  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 928  */
 929 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n)
 930 {
 931         ir_node   *oldn = n;
 932         ir_node   *b;
 933         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 934         ir_tarval *tb;
 935
 936         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 937         if (mode_is_float(mode)) {
 938                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 939                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 940                         return n;
 941         }
 942
 943         b  = get_Sub_right(n);
 944         tb = value_of(b);
 945
 946         /* Beware: modes might be different */
 947         if (tarval_is_null(tb)) {
 948                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
 949                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
 950                         n = a;
 951
 952                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 953                 }
 954         }
 955         return n;
 956 }  /* equivalent_node_Sub */
 957
 958
 959 /**
 960  * Optimize an "self-inverse unary op", i.e. op(op(n)) = n.
 961  *
 962  * @todo
 963  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
 964  *   We handle it anyway here but the better way would be a
 965  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
 966  */
 967 static ir_node *equivalent_node_idempotent_unop(ir_node *n)
 968 {
 969         ir_node *oldn = n;
 970         ir_node *pred = get_unop_op(n);
 971
 972         /* optimize symmetric unop */
 973         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
 974                 n = get_unop_op(pred);
 975                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n, FS_OPT_IDEM_UNARY);
 976         }
 977         return n;
 978 }  /* equivalent_node_idempotent_unop */
 979
 980 /** Optimize Not(Not(x)) == x. */
 981 #define equivalent_node_Not    equivalent_node_idempotent_unop
 982
 983 /** -(-x) == x       ??? Is this possible or can --x raise an
 984                        out of bounds exception if min =! max? */
 985 #define equivalent_node_Minus  equivalent_node_idempotent_unop
 986
 987 /**
 988  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
 989  */
 990 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n)
 991 {
 992         ir_node *oldn = n;
 993         ir_node *a = get_Mul_left(n);
 994
 995         /* we can handle here only the n * n = n bit cases */
 996         if (get_irn_mode(n) == get_irn_mode(a)) {
 997                 ir_node   *b = get_Mul_right(n);
 998                 ir_tarval *tv;
 999
1000                 /*
1001                  * Mul is commutative and has again an other neutral element.
1002                  * Constants are place right, so check this case first.
1003                  */
1004                 tv = value_of(b);
1005                 if (tarval_is_one(tv)) {
1006                         n = a;
1007                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1008                 } else {
1009                         tv = value_of(a);
1010                         if (tarval_is_one(tv)) {
1011                                 n = b;
1012                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1013                         }
1014                 }
1015         }
1016         return n;
1017 }  /* equivalent_node_Mul */
1018
1019 /**
1020  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
1021  */
1022 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n)
1023 {
1024         ir_node *oldn = n;
1025
1026         ir_node   *a = get_Or_left(n);
1027         ir_node   *b = get_Or_right(n);
1028         ir_tarval *tv;
1029
1030         if (a == b) {
1031                 n = a;    /* idempotence */
1032                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1033                 return n;
1034         }
1035         /* constants are normalized to right, check this side first */
1036         tv = value_of(b);
1037         if (tarval_is_null(tv)) {
1038                 n = a;
1039                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1040                 return n;
1041         }
1042         tv = value_of(a);
1043         if (tarval_is_null(tv)) {
1044                 n = b;
1045                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1046                 return n;
1047         }
1048
1049         return n;
1050 }  /* equivalent_node_Or */
1051
1052 /**
1053  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a = a & a = (a|X) & a = a.
1054  */
1055 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n)
1056 {
1057         ir_node *oldn = n;
1058
1059         ir_node   *a = get_And_left(n);
1060         ir_node   *b = get_And_right(n);
1061         ir_tarval *tv;
1062
1063         if (a == b) {
1064                 n = a;    /* idempotence */
1065                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1066                 return n;
1067         }
1068         /* constants are normalized to right, check this side first */
1069         tv = value_of(b);
1070         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1071                 n = a;
1072                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1073                 return n;
1074         }
1075         if (tv != get_tarval_bad()) {
1076                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1077                 if (!mode_is_signed(mode) && is_Conv(a)) {
1078                         ir_node *convop     = get_Conv_op(a);
1079                         ir_mode *convopmode = get_irn_mode(convop);
1080                         if (!mode_is_signed(convopmode)) {
1081                                 /* Check Conv(all_one) & Const = all_one */
1082                                 ir_tarval *one  = get_mode_all_one(convopmode);
1083                                 ir_tarval *conv = tarval_convert_to(one, mode);
1084                                 ir_tarval *and  = tarval_and(conv, tv);
1085
1086                                 if (tarval_is_all_one(and)) {
1087                                         /* Conv(X) & Const = X */
1088                                         n = a;
1089                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1090                                         return n;
1091                                 }
1092                         }
1093                 }
1094         }
1095         tv = value_of(a);
1096         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1097                 n = b;
1098                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1099                 return n;
1100         }
1101         if (is_Or(a)) {
1102                 if (b == get_Or_left(a) || b == get_Or_right(a)) {
1103                         /* (a|X) & a */
1104                         n = b;
1105                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1106                         return n;
1107                 }
1108         }
1109         if (is_Or(b)) {
1110                 if (a == get_Or_left(b) || a == get_Or_right(b)) {
1111                         /* a & (a|X) */
1112                         n = a;
1113                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1114                         return n;
1115                 }
1116         }
1117         return n;
1118 }  /* equivalent_node_And */
1119
1120 /**
1121  * Try to remove useless Conv's:
1122  */
1123 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n)
1124 {
1125         ir_node *oldn = n;
1126         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1127
1128         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1129         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1130
1131 restart:
1132         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1133                 if (get_Conv_strict(n)) {
1134                         ir_node *p = a;
1135
1136                         /* neither Minus nor Confirm change the precision,
1137                            so we can "look-through" */
1138                         for (;;) {
1139                                 if (is_Minus(p)) {
1140                                         p = get_Minus_op(p);
1141                                 } else if (is_Confirm(p)) {
1142                                         p = get_Confirm_value(p);
1143                                 } else {
1144                                         /* stop here */
1145                                         break;
1146                                 }
1147                         }
1148                         if (is_Conv(p) && get_Conv_strict(p)) {
1149                                 /* we known already, that a_mode == n_mode, and neither
1150                                    Minus change the mode, so the second Conv
1151                                    can be kicked */
1152                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1153                                 n = a;
1154                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1155                                 return n;
1156                         }
1157                         if (is_Proj(p)) {
1158                                 ir_node *pred = get_Proj_pred(p);
1159                                 if (is_Load(pred)) {
1160                                         /* Loads always return with the exact precision of n_mode */
1161                                         assert(get_Load_mode(pred) == n_mode);
1162                                         n = a;
1163                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1164                                         return n;
1165                                 }
1166                                 if (is_Proj(pred) && get_Proj_proj(pred) == pn_Start_T_args) {
1167                                         pred = get_Proj_pred(pred);
1168                                         if (is_Start(pred)) {
1169                                                 /* Arguments always return with the exact precision,
1170                                                    as strictConv's are place before Call -- if the
1171                                                    caller was compiled with the same setting.
1172                                                    Otherwise, the semantics is probably still right. */
1173                                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1174                                                 n = a;
1175                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1176                                                 return n;
1177                                         }
1178                                 }
1179                         }
1180                         if (is_Conv(a)) {
1181                                 /* special case: the immediate predecessor is also a Conv */
1182                                 if (! get_Conv_strict(a)) {
1183                                         /* first one is not strict, kick it */
1184                                         a = get_Conv_op(a);
1185                                         a_mode = get_irn_mode(a);
1186                                         set_Conv_op(n, a);
1187                                         goto restart;
1188                                 }
1189                                 /* else both are strict conv, second is superfluous */
1190                                 n = a;
1191                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1192                                 return n;
1193                         }
1194                 } else {
1195                         n = a;
1196                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1197                         return n;
1198                 }
1199         } else if (is_Conv(a)) { /* Conv(Conv(b)) */
1200                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
1201                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
1202
1203                 if (get_Conv_strict(n) && get_Conv_strict(a)) {
1204                         /* both are strict conv */
1205                         if (smaller_mode(a_mode, n_mode)) {
1206                                 /* both are strict, but the first is smaller, so
1207                                    the second cannot remove more precision, remove the
1208                                    strict bit */
1209                                 set_Conv_strict(n, 0);
1210                         }
1211                 }
1212                 if (n_mode == b_mode) {
1213                         if (! get_Conv_strict(n) && ! get_Conv_strict(a)) {
1214                                 if (n_mode == mode_b) {
1215                                         n = b; /* Convb(Conv*(xxxb(...))) == xxxb(...) */
1216                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1217                                         return n;
1218                                 } else if (get_mode_arithmetic(n_mode) == get_mode_arithmetic(a_mode)) {
1219                                         if (values_in_mode(b_mode, a_mode)) {
1220                                                 n = b;        /* ConvS(ConvL(xxxS(...))) == xxxS(...) */
1221                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1222                                                 return n;
1223                                         }
1224                                 }
1225                         }
1226                         if (mode_is_int(n_mode) && get_mode_arithmetic(a_mode) == irma_ieee754) {
1227                                 /* ConvI(ConvF(I)) -> I, iff float mantissa >= int mode */
1228                                 unsigned int_mantissa   = get_mode_size_bits(n_mode) - (mode_is_signed(n_mode) ? 1 : 0);
1229                                 unsigned float_mantissa = tarval_ieee754_get_mantissa_size(a_mode);
1230
1231                                 if (float_mantissa >= int_mantissa) {
1232                                         n = b;
1233                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1234                                         return n;
1235                                 }
1236                         }
1237                         if (is_Conv(b)) {
1238                                 if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1239                                         if (get_Conv_strict(n))
1240                                                 set_Conv_strict(b, 1);
1241                                         n = b; /* ConvA(ConvB(ConvA(...))) == ConvA(...) */
1242                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1243                                         return n;
1244                                 }
1245                         }
1246                 }
1247         }
1248         return n;
1249 }  /* equivalent_node_Conv */
1250
1251 /**
1252  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1253  *   themselves.
1254  */
1255 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n)
1256 {
1257         int i, n_preds;
1258
1259         ir_node *oldn = n;
1260         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1261
1262         if (!get_opt_optimize() &&
1263                         get_irg_phase_state(get_irn_irg(n)) != phase_building)
1264                 return n;
1265
1266         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1267
1268         /* Phi of dead Region without predecessors. */
1269         if (n_preds == 0)
1270                 return n;
1271
1272         /* Find first non-self-referencing input */
1273         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1274                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1275                 /* not self pointer */
1276                 if (first_val != n) {
1277                         /* then found first value. */
1278                         break;
1279                 }
1280         }
1281
1282         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1283         are non-self-referencing */
1284         while (++i < n_preds) {
1285                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1286                 if (scnd_val != n && scnd_val != first_val) {
1287                         break;
1288                 }
1289         }
1290
1291         if (i >= n_preds && !is_Dummy(first_val)) {
1292                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1293                 n = first_val;
1294                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1295         }
1296         return n;
1297 }  /* equivalent_node_Phi */
1298
1299 /**
1300  * Optimize Proj(Tuple).
1301  */
1302 static ir_node *equivalent_node_Proj_Tuple(ir_node *proj)
1303 {
1304         ir_node *oldn  = proj;
1305         ir_node *tuple = get_Proj_pred(proj);
1306
1307         /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1308         proj = get_Tuple_pred(tuple, get_Proj_proj(proj));
1309         DBG_OPT_TUPLE(oldn, tuple, proj);
1310
1311         return proj;
1312 }  /* equivalent_node_Proj_Tuple */
1313
1314 /**
1315  * Optimize a / 1 = a.
1316  */
1317 static ir_node *equivalent_node_Proj_Div(ir_node *proj)
1318 {
1319         ir_node   *oldn = proj;
1320         ir_node   *div  = get_Proj_pred(proj);
1321         ir_node   *b    = get_Div_right(div);
1322         ir_tarval *tb   = value_of(b);
1323
1324         /* Div is not commutative. */
1325         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1326                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1327                 case pn_Div_M:
1328                         proj = get_Div_mem(div);
1329                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1330                         return proj;
1331
1332                 case pn_Div_res:
1333                         proj = get_Div_left(div);
1334                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1335                         return proj;
1336
1337                 default:
1338                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1339                            transform_node_Proj_Div() */
1340                         return proj;
1341                 }
1342         }
1343         return proj;
1344 }  /* equivalent_node_Proj_Div */
1345
1346 /**
1347  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1348  */
1349 static ir_node *equivalent_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
1350 {
1351         ir_node *oldn  = proj;
1352         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
1353         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
1354         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
1355
1356         if (a == b) {
1357                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1358                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1359                 case pn_CopyB_M:
1360                         proj = get_CopyB_mem(copyb);
1361                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1362                         break;
1363                 }
1364         }
1365         return proj;
1366 }  /* equivalent_node_Proj_CopyB */
1367
1368 /**
1369  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1370  */
1371 static ir_node *equivalent_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
1372 {
1373         ir_node *oldn  = proj;
1374         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
1375         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
1376         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
1377         int ret_tuple  = 0;
1378
1379         if (idx == get_Bound_lower(bound))
1380                 ret_tuple = 1;
1381         else if (is_Bound(pred)) {
1382                 /*
1383                  * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
1384                  * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1385                  */
1386                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
1387                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
1388                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1389                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
1390                         /*
1391                          * One could expect that we simply return the previous
1392                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1393                          * add an exception Proj to a new location then.
1394                          * So, we must turn in into a tuple.
1395                          */
1396                         ret_tuple = 1;
1397                 }
1398         }
1399         if (ret_tuple) {
1400                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1401                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1402                 case pn_Bound_M:
1403                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1404                         proj = get_Bound_mem(bound);
1405                         break;
1406                 case pn_Bound_res:
1407                         proj = idx;
1408                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1409                         break;
1410                 default:
1411                         /* cannot optimize pn_Bound_X_regular, handled in transform ... */
1412                         break;
1413                 }
1414         }
1415         return proj;
1416 }  /* equivalent_node_Proj_Bound */
1417
1418 /**
1419  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
1420  * because of creating new nodes.
1421  */
1422 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj)
1423 {
1424         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
1425         if (n->op->ops.equivalent_node_Proj)
1426                 return n->op->ops.equivalent_node_Proj(proj);
1427         return proj;
1428 }  /* equivalent_node_Proj */
1429
1430 /**
1431  * Remove Id's.
1432  */
1433 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n)
1434 {
1435         ir_node *oldn = n;
1436
1437         do {
1438                 n = get_Id_pred(n);
1439         } while (is_Id(n));
1440
1441         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1442         return n;
1443 }  /* equivalent_node_Id */
1444
1445 /**
1446  * Optimize a Mux.
1447  */
1448 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1449 {
1450         ir_node   *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1451         ir_node   *n_t, *n_f;
1452         ir_tarval *ts = value_of(sel);
1453
1454         /* Mux(true, f, t) == t */
1455         if (ts == tarval_b_true) {
1456                 n = get_Mux_true(n);
1457                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1458                 return n;
1459         }
1460         /* Mux(false, f, t) == f */
1461         if (ts == tarval_b_false) {
1462                 n = get_Mux_false(n);
1463                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1464                 return n;
1465         }
1466         n_t = get_Mux_true(n);
1467         n_f = get_Mux_false(n);
1468
1469         /* Mux(v, x, T) == x */
1470         if (is_Unknown(n_f)) {
1471                 n = n_t;
1472                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1473                 return n;
1474         }
1475         /* Mux(v, T, x) == x */
1476         if (is_Unknown(n_t)) {
1477                 n = n_f;
1478                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1479                 return n;
1480         }
1481
1482         /* Mux(v, x, x) == x */
1483         if (n_t == n_f) {
1484                 n = n_t;
1485                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1486                 return n;
1487         }
1488         if (is_Cmp(sel) && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1489                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
1490                 ir_node    *f        = get_Mux_false(n);
1491                 ir_node    *t        = get_Mux_true(n);
1492
1493                 /*
1494                  * Note further that these optimization work even for floating point
1495                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1496                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1497                  */
1498                 ir_node *const cmp_l = get_Cmp_left(sel);
1499                 ir_node *const cmp_r = get_Cmp_right(sel);
1500
1501                 switch (relation) {
1502                 case ir_relation_equal:
1503                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t == f, t, f) -> f */
1504                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f == t, t, f) -> f */
1505                                 n = f;
1506                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1507                                 return n;
1508                         }
1509                         break;
1510
1511                 case ir_relation_less_greater:
1512                 case ir_relation_unordered_less_greater:
1513                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t != f, t, f) -> t */
1514                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f != t, t, f) -> t */
1515                                 n = t;
1516                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1517                                 return n;
1518                         }
1519                         break;
1520                 default:
1521                         break;
1522                 }
1523
1524                 /*
1525                  * Note: normalization puts the constant on the right side,
1526                  * so we check only one case.
1527                  */
1528                 if (cmp_l == t && tarval_is_null(value_of(cmp_r))) {
1529                         /* Mux(t CMP 0, X, t) */
1530                         if (is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == t) {
1531                                 /* Mux(t CMP 0, -t, t) */
1532                                 if (relation == ir_relation_equal) {
1533                                         /* Mux(t == 0, -t, t)  ==>  -t */
1534                                         n = f;
1535                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1536                                 } else if (relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_unordered_less_greater) {
1537                                         /* Mux(t != 0, -t, t)  ==> t */
1538                                         n = t;
1539                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1540                                 }
1541                         }
1542                 }
1543         }
1544
1545         return n;
1546 }
1547
1548 /**
1549  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1550  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1551  */
1552 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n)
1553 {
1554         ir_node    *pred     = get_Confirm_value(n);
1555         ir_relation relation = get_Confirm_relation(n);
1556
1557         while (is_Confirm(pred) && relation == get_Confirm_relation(pred)) {
1558                 /*
1559                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1560                  * replace the second one with the first.
1561                  */
1562                 n    = pred;
1563                 pred = get_Confirm_value(n);
1564         }
1565         return n;
1566 }
1567
1568 /**
1569  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1570  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1571  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1572  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1573  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1574  */
1575 ir_node *equivalent_node(ir_node *n)
1576 {
1577         if (n->op->ops.equivalent_node)
1578                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1579         return n;
1580 }  /* equivalent_node */
1581
1582 /**
1583  * Sets the default equivalent node operation for an ir_op_ops.
1584  *
1585  * @param code   the opcode for the default operation
1586  * @param ops    the operations initialized
1587  *
1588  * @return
1589  *    The operations.
1590  */
1591 static ir_op_ops *firm_set_default_equivalent_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
1592 {
1593 #define CASE(a)                                      \
1594         case iro_##a:                                    \
1595                 ops->equivalent_node  = equivalent_node_##a; \
1596                 break
1597 #define CASE_PROJ(a)                                          \
1598         case iro_##a:                                             \
1599                 ops->equivalent_node_Proj = equivalent_node_Proj_##a; \
1600                 break
1601
1602         switch (code) {
1603         CASE(Eor);
1604         CASE(Add);
1605         CASE(Shl);
1606         CASE(Shr);
1607         CASE(Shrs);
1608         CASE(Rotl);
1609         CASE(Sub);
1610         CASE(Not);
1611         CASE(Minus);
1612         CASE(Mul);
1613         CASE(Or);
1614         CASE(And);
1615         CASE(Conv);
1616         CASE(Phi);
1617         CASE_PROJ(Tuple);
1618         CASE_PROJ(Div);
1619         CASE_PROJ(CopyB);
1620         CASE_PROJ(Bound);
1621         CASE(Proj);
1622         CASE(Id);
1623         CASE(Mux);
1624         CASE(Confirm);
1625         default:
1626                 /* leave NULL */
1627                 break;
1628         }
1629
1630         return ops;
1631 #undef CASE
1632 #undef CASE_PROJ
1633 }  /* firm_set_default_equivalent_node */
1634
1635 /**
1636  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1637  * with all predecessors constant.
1638  */
1639 static int is_const_Phi(ir_node *n)
1640 {
1641         int i;
1642
1643         if (! is_Phi(n) || get_irn_arity(n) == 0)
1644                 return 0;
1645         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i) {
1646                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1647                         return 0;
1648         }
1649         return 1;
1650 }  /* is_const_Phi */
1651
1652 typedef ir_tarval *(*tarval_sub_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode);
1653 typedef ir_tarval *(*tarval_binop_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b);
1654
1655 /**
1656  * in reality eval_func should be tarval (*eval_func)() but incomplete
1657  * declarations are bad style and generate noisy warnings
1658  */
1659 typedef void (*eval_func)(void);
1660
1661 /**
1662  * Wrapper for the tarval binop evaluation, tarval_sub has one more parameter.
1663  */
1664 static ir_tarval *do_eval(eval_func eval, ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode)
1665 {
1666         if (eval == (eval_func) tarval_sub) {
1667                 tarval_sub_type func = (tarval_sub_type)eval;
1668
1669                 return func(a, b, mode);
1670         } else {
1671                 tarval_binop_type func = (tarval_binop_type)eval;
1672
1673                 return func(a, b);
1674         }
1675 }
1676
1677 /**
1678  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1679  *
1680  * @param phi    the Phi node
1681  * @param other  the other operand
1682  * @param eval   an evaluator function
1683  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1684  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1685  *
1686  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1687  */
1688 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *other, eval_func eval, ir_mode *mode, int left)
1689 {
1690         ir_tarval *tv;
1691         void      **res;
1692         ir_node   *pred;
1693         ir_graph  *irg;
1694         int       i, n = get_irn_arity(phi);
1695
1696         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1697         if (left) {
1698                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1699                         pred = get_irn_n(phi, i);
1700                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1701                         tv   = do_eval(eval, other, tv, mode);
1702
1703                         if (tv == tarval_bad) {
1704                                 /* folding failed, bad */
1705                                 return NULL;
1706                         }
1707                         res[i] = tv;
1708                 }
1709         } else {
1710                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1711                         pred = get_irn_n(phi, i);
1712                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1713                         tv   = do_eval(eval, tv, other, mode);
1714
1715                         if (tv == tarval_bad) {
1716                                 /* folding failed, bad */
1717                                 return 0;
1718                         }
1719                         res[i] = tv;
1720                 }
1721         }
1722         irg = get_irn_irg(phi);
1723         for (i = 0; i < n; ++i) {
1724                 pred = get_irn_n(phi, i);
1725                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1726         }
1727         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1728 }  /* apply_binop_on_phi */
1729
1730 /**
1731  * Apply an evaluator on a binop with two constant Phi.
1732  *
1733  * @param a      the left Phi node
1734  * @param b      the right Phi node
1735  * @param eval   an evaluator function
1736  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1737  *
1738  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1739  */
1740 static ir_node *apply_binop_on_2_phis(ir_node *a, ir_node *b, eval_func eval, ir_mode *mode)
1741 {
1742         ir_tarval *tv_l, *tv_r, *tv;
1743         void     **res;
1744         ir_node  *pred;
1745         ir_graph *irg;
1746         int      i, n;
1747
1748         if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
1749                 return NULL;
1750
1751         n = get_irn_arity(a);
1752         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1753
1754         for (i = 0; i < n; ++i) {
1755                 pred = get_irn_n(a, i);
1756                 tv_l = get_Const_tarval(pred);
1757                 pred = get_irn_n(b, i);
1758                 tv_r = get_Const_tarval(pred);
1759                 tv   = do_eval(eval, tv_l, tv_r, mode);
1760
1761                 if (tv == tarval_bad) {
1762                         /* folding failed, bad */
1763                         return NULL;
1764                 }
1765                 res[i] = tv;
1766         }
1767         irg = get_irn_irg(a);
1768         for (i = 0; i < n; ++i) {
1769                 pred = get_irn_n(a, i);
1770                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1771         }
1772         return new_r_Phi(get_nodes_block(a), n, (ir_node **)res, mode);
1773 }  /* apply_binop_on_2_phis */
1774
1775 /**
1776  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
1777  *
1778  * @param phi    the Phi node
1779  * @param eval   an evaluator function
1780  *
1781  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1782  */
1783 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *(*eval)(ir_tarval *))
1784 {
1785         ir_tarval *tv;
1786         void     **res;
1787         ir_node  *pred;
1788         ir_mode  *mode;
1789         ir_graph *irg;
1790         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1791
1792         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1793         for (i = 0; i < n; ++i) {
1794                 pred = get_irn_n(phi, i);
1795                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1796                 tv   = eval(tv);
1797
1798                 if (tv == tarval_bad) {
1799                         /* folding failed, bad */
1800                         return 0;
1801                 }
1802                 res[i] = tv;
1803         }
1804         mode = get_irn_mode(phi);
1805         irg  = get_irn_irg(phi);
1806         for (i = 0; i < n; ++i) {
1807                 pred = get_irn_n(phi, i);
1808                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1809         }
1810         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1811 }  /* apply_unop_on_phi */
1812
1813 /**
1814  * Apply a conversion on a constant operator (a Phi).
1815  *
1816  * @param phi    the Phi node
1817  *
1818  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1819  */
1820 static ir_node *apply_conv_on_phi(ir_node *phi, ir_mode *mode)
1821 {
1822         ir_tarval *tv;
1823         void     **res;
1824         ir_node  *pred;
1825         ir_graph *irg;
1826         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1827
1828         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1829         for (i = 0; i < n; ++i) {
1830                 pred = get_irn_n(phi, i);
1831                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1832                 tv   = tarval_convert_to(tv, mode);
1833
1834                 if (tv == tarval_bad) {
1835                         /* folding failed, bad */
1836                         return 0;
1837                 }
1838                 res[i] = tv;
1839         }
1840         irg = get_irn_irg(phi);
1841         for (i = 0; i < n; ++i) {
1842                 pred = get_irn_n(phi, i);
1843                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1844         }
1845         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1846 }  /* apply_conv_on_phi */
1847
1848 /**
1849  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
1850  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
1851  * If possible, remove the Conv's.
1852  */
1853 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n)
1854 {
1855         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1856
1857         if (mode_is_reference(mode)) {
1858                 ir_node *left     = get_binop_left(n);
1859                 ir_node *right    = get_binop_right(n);
1860                 unsigned ref_bits = get_mode_size_bits(mode);
1861
1862                 if (is_Conv(left)) {
1863                         ir_mode *lmode = get_irn_mode(left);
1864                         unsigned bits = get_mode_size_bits(lmode);
1865
1866                         if (ref_bits == bits &&
1867                             mode_is_int(lmode) &&
1868                             get_mode_arithmetic(lmode) == irma_twos_complement) {
1869                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
1870                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1871
1872                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1873                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1874                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1875                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1876                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1877                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1878                                          * as either signed or unsigned
1879                                          */
1880                                         set_binop_left(n, pre);
1881                                 }
1882                         }
1883                 }
1884
1885                 if (is_Conv(right)) {
1886                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1887                         unsigned bits = get_mode_size_bits(rmode);
1888
1889                         if (ref_bits == bits &&
1890                             mode_is_int(rmode) &&
1891                             get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1892                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
1893                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1894
1895                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1896                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1897                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1898                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1899                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1900                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1901                                          * as either signed or unsigned
1902                                          */
1903                                         set_binop_right(n, pre);
1904                                 }
1905                         }
1906                 }
1907
1908                 /* let address arithmetic use unsigned modes */
1909                 if (is_Const(right)) {
1910                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1911
1912                         if (mode_is_signed(rmode) && get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1913                                 /* convert a AddP(P, *s) into AddP(P, *u) */
1914                                 ir_mode *nm = get_reference_mode_unsigned_eq(mode);
1915
1916                                 ir_node *pre = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, nm);
1917                                 set_binop_right(n, pre);
1918                         }
1919                 }
1920         }
1921
1922         return n;
1923 }  /* transform_node_AddSub */
1924
1925 #define HANDLE_BINOP_PHI(eval, a, b, c, mode)                     \
1926   do {                                                            \
1927   c = NULL;                                                       \
1928   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                           \
1929     /* check for Op(Phi, Const) */                                \
1930     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), eval, mode, 0);\
1931   }                                                               \
1932   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                      \
1933     /* check for Op(Const, Phi) */                                \
1934     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), eval, mode, 1);\
1935   }                                                               \
1936   else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {                  \
1937     /* check for Op(Phi, Phi) */                                  \
1938     c = apply_binop_on_2_phis(a, b, eval, mode);                  \
1939   }                                                               \
1940   if (c) {                                                        \
1941     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);                   \
1942     return c;                                                     \
1943   }                                                               \
1944   } while(0)
1945
1946 #define HANDLE_UNOP_PHI(eval, a, c)               \
1947   do {                                            \
1948   c = NULL;                                       \
1949   if (is_const_Phi(a)) {                          \
1950     /* check for Op(Phi) */                       \
1951     c = apply_unop_on_phi(a, eval);               \
1952     if (c) {                                      \
1953       DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
1954       return c;                                   \
1955     }                                             \
1956   }                                               \
1957   } while(0)
1958
1959 /**
1960  * Do the AddSub optimization, then Transform
1961  *   Constant folding on Phi
1962  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
1963  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
1964  * if the mode is integer or float.
1965  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
1966  * Reassociation might fold this further.
1967  */
1968 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n)
1969 {
1970         ir_mode *mode;
1971         ir_node *a, *b, *c, *oldn = n;
1972         vrp_attr *a_vrp, *b_vrp;
1973
1974         n = transform_node_AddSub(n);
1975
1976         a = get_Add_left(n);
1977         b = get_Add_right(n);
1978
1979         mode = get_irn_mode(n);
1980
1981         if (mode_is_reference(mode)) {
1982                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
1983
1984                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
1985                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
1986                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
1987                         return new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
1988                 }
1989         }
1990
1991         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_add, a, b, c, mode);
1992
1993         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
1994         if (mode_is_float(mode)) {
1995                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
1996                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
1997                         return n;
1998         }
1999
2000         if (mode_is_num(mode)) {
2001                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2002                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced by a simple instruction chain */
2003                 if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_ARCH_DEP)
2004                                 && a == b && mode_is_int(mode)) {
2005                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2006
2007                         n = new_rd_Mul(
2008                                 get_irn_dbg_info(n),
2009                                 block,
2010                                 a,
2011                                 new_r_Const_long(irg, mode, 2),
2012                                 mode);
2013                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2014                         return n;
2015                 }
2016                 if (is_Minus(a)) {
2017                         n = new_rd_Sub(
2018                                         get_irn_dbg_info(n),
2019                                         get_nodes_block(n),
2020                                         b,
2021                                         get_Minus_op(a),
2022                                         mode);
2023                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2024                         return n;
2025                 }
2026                 if (is_Minus(b)) {
2027                         n = new_rd_Sub(
2028                                         get_irn_dbg_info(n),
2029                                         get_nodes_block(n),
2030                                         a,
2031                                         get_Minus_op(b),
2032                                         mode);
2033                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2034                         return n;
2035                 }
2036                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2037                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2038                         if (is_Not(a)) {
2039                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2040
2041                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2042                                         /* ~x + 1 = -x */
2043                                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2044                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, mode);
2045                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2046                                         return n;
2047                                 }
2048                         }
2049                 }
2050         }
2051
2052         a_vrp = vrp_get_info(a);
2053         b_vrp = vrp_get_info(b);
2054
2055         if (a_vrp && b_vrp) {
2056                 ir_tarval *vrp_val = tarval_and(a_vrp->bits_not_set, b_vrp->bits_not_set);
2057
2058                 if (tarval_is_null(vrp_val)) {
2059                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2060                         return new_rd_Or(dbgi, get_nodes_block(n), a, b, mode);
2061                 }
2062         }
2063         return n;
2064 }  /* transform_node_Add */
2065
2066 /**
2067  * returns -cnst or NULL if impossible
2068  */
2069 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst)
2070 {
2071         ir_tarval *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2072         dbg_info  *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2073         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(cnst);
2074         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2075         return new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
2076 }
2077
2078 /**
2079  * Do the AddSub optimization, then Transform
2080  *   Constant folding on Phi
2081  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2082  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2083  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2084  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2085  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2086  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2087  */
2088 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n)
2089 {
2090         ir_mode *mode;
2091         ir_node *oldn = n;
2092         ir_node *a, *b, *c;
2093
2094         n = transform_node_AddSub(n);
2095
2096         a = get_Sub_left(n);
2097         b = get_Sub_right(n);
2098
2099         mode = get_irn_mode(n);
2100
2101         if (mode_is_int(mode)) {
2102                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2103
2104                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2105                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2106                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2107                         n = new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2108                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_CONV);
2109                         return n;
2110                 }
2111
2112                 if (mode == lmode                                     &&
2113                     get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement &&
2114                     is_Const(a)                                       &&
2115                     get_Const_tarval(a) == get_mode_minus_one(mode)) {
2116                         /* -1 - x -> ~x */
2117                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2118                         n = new_rd_Not(dbg, get_nodes_block(n), b, mode);
2119                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_NOT);
2120                         return n;
2121                 }
2122         }
2123
2124 restart:
2125         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_sub, a, b, c, mode);
2126
2127         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2128         if (mode_is_float(mode)) {
2129                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2130                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2131                         return n;
2132         }
2133
2134         if (is_Const(b) && !mode_is_reference(get_irn_mode(b))) {
2135                 /* a - C -> a + (-C) */
2136                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2137                 if (cnst != NULL) {
2138                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2139                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2140
2141                         n = new_rd_Add(dbgi, block, a, cnst, mode);
2142                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2143                         return n;
2144                 }
2145         }
2146
2147         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2148                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2149                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2150                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2151                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, block, left, b, mode);
2152
2153                 n = new_rd_Minus(dbg, block, add, mode);
2154                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2155                 return n;
2156         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2157                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2158                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2159                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2160
2161                 n = new_rd_Add(dbg, block, a, right, mode);
2162                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2163                 return n;
2164         } else if (is_Sub(b)) {
2165                 /* a - (b - c) -> a + (c - b)
2166                  *             -> (a - b) + c iff (b - c) is a pointer */
2167                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2168                 ir_node  *s_left  = get_Sub_left(b);
2169                 ir_node  *s_right = get_Sub_right(b);
2170                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2171                 if (mode_is_reference(s_mode)) {
2172                         ir_node  *lowest_block = get_nodes_block(n); /* a and b are live here */
2173                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, lowest_block, a, s_left, mode);
2174                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2175
2176                         if (s_mode != mode)
2177                                 s_right = new_r_Conv(lowest_block, s_right, mode);
2178                         n = new_rd_Add(a_dbg, lowest_block, sub, s_right, mode);
2179                 } else {
2180                         ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2181                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, s_block, s_right, s_left, s_mode);
2182                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2183                         ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2184
2185                         n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, sub, mode);
2186                 }
2187                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2188                 return n;
2189 #if 0
2190         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2191                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2192                 if (is_Const(m_right)) {
2193                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2194                         if (cnst2 != NULL) {
2195                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2196                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2197                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2198                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2199                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2200                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2201                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2202
2203                                 n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, mul, mode);
2204                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2205                                 return n;
2206                         }
2207                 }
2208 #endif
2209         }
2210
2211         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2212         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2213                 n = new_rd_Minus(
2214                                 get_irn_dbg_info(n),
2215                                 get_nodes_block(n),
2216                                 b,
2217                                 mode);
2218                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2219                 return n;
2220         }
2221         if (is_Add(a)) {
2222                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2223                         ir_node *left  = get_Add_left(a);
2224                         ir_node *right = get_Add_right(a);
2225
2226                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2227                         if (left == b) {
2228                                 if (mode != get_irn_mode(right)) {
2229                                         /* This Sub is an effective Cast */
2230                                         right = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, mode);
2231                                 }
2232                                 n = right;
2233                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2234                                 return n;
2235                         } else if (right == b) {
2236                                 if (mode != get_irn_mode(left)) {
2237                                         /* This Sub is an effective Cast */
2238                                         left = new_r_Conv(get_nodes_block(n), left, mode);
2239                                 }
2240                                 n = left;
2241                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2242                                 return n;
2243                         }
2244                 }
2245         }
2246         if (is_Add(b)) {
2247                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2248                         ir_node *left  = get_Add_left(b);
2249                         ir_node *right = get_Add_right(b);
2250
2251                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2252                         if (left == a) {
2253                                 ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
2254
2255                                 n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), right, r_mode);
2256                                 if (mode != r_mode) {
2257                                         /* This Sub is an effective Cast */
2258                                         n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2259                                 }
2260                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2261                                 return n;
2262                         } else if (right == a) {
2263                                 ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
2264
2265                                 n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), left, l_mode);
2266                                 if (mode != l_mode) {
2267                                         /* This Sub is an effective Cast */
2268                                         n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2269                                 }
2270                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2271                                 return n;
2272                         }
2273                 }
2274         }
2275         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2276                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2277
2278                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2279                         ir_mode *ma, *mb;
2280                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
2281                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
2282
2283                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2284                         ma = get_irn_mode(op_a);
2285                         mb = get_irn_mode(op_b);
2286
2287                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2288                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2289                                 a = op_a; b = op_b;
2290                                 set_Sub_left(n, a);
2291                                 set_Sub_right(n, b);
2292
2293                                 goto restart;
2294                         }
2295                 }
2296         }
2297         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2298         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
2299                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2300                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2301
2302                 if (ma == b) {
2303                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2304                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2305                         n = new_rd_Mul(
2306                                         get_irn_dbg_info(n),
2307                                         blk,
2308                                         ma,
2309                                         new_rd_Sub(
2310                                                 get_irn_dbg_info(n),
2311                                                 blk,
2312                                                 mb,
2313                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2314                                                 mode),
2315                                         mode);
2316                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2317                         return n;
2318                 } else if (mb == b) {
2319                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2320                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2321                         n = new_rd_Mul(
2322                                         get_irn_dbg_info(n),
2323                                         blk,
2324                                         mb,
2325                                         new_rd_Sub(
2326                                                 get_irn_dbg_info(n),
2327                                                 blk,
2328                                                 ma,
2329                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2330                                                 mode),
2331                                         mode);
2332                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2333                         return n;
2334                 }
2335         }
2336         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
2337                 ir_node *x        = get_Sub_left(a);
2338                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
2339                 ir_node *blk      = get_nodes_block(n);
2340                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
2341                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
2342                 ir_mode *add_mode;
2343                 ir_node *add;
2344
2345                 /* Determine the right mode for the Add. */
2346                 if (m_b == m_y)
2347                         add_mode = m_b;
2348                 else if (mode_is_reference(m_b))
2349                         add_mode = m_b;
2350                 else if (mode_is_reference(m_y))
2351                         add_mode = m_y;
2352                 else {
2353                         /*
2354                          * Both modes are different but none is reference,
2355                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
2356                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
2357                          * Currently we ignore this case.
2358                          */
2359                         return n;
2360                 }
2361
2362                 add = new_r_Add(blk, y, b, add_mode);
2363
2364                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, x, add, mode);
2365                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
2366                 return n;
2367         }
2368
2369         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2370                 /* c - ~X = X + (c+1) */
2371                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
2372                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2373
2374                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
2375                         if (tv != tarval_bad) {
2376                                 ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2377                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2378                                 ir_node *c = new_r_Const(irg, tv);
2379                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, get_Not_op(b), c, mode);
2380                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
2381                                 return n;
2382                         }
2383                 }
2384                 /* x-(x&y) = x & ~y */
2385                 if (is_And(b)) {
2386                         ir_node *and_left  = get_And_left(b);
2387                         ir_node *and_right = get_And_right(b);
2388                         if (and_right == a) {
2389                                 ir_node *tmp = and_left;
2390                                 and_left  = and_right;
2391                                 and_right = tmp;
2392                         }
2393                         if (and_left == a) {
2394                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2395                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2396                                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2397                                 ir_node  *notn  = new_rd_Not(dbgi, block, and_right, mode);
2398                                 ir_node  *and   = new_rd_And(dbgi, block, a, notn, mode);
2399                                 return and;
2400                         }
2401                 }
2402         }
2403         return n;
2404 }  /* transform_node_Sub */
2405
2406 /**
2407  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
2408  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
2409  */
2410 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode)
2411 {
2412         ir_node   *oldn  = n;
2413         ir_node   *a     = get_Mul_left(n);
2414         ir_node   *b     = get_Mul_right(n);
2415         ir_tarval *ta    = value_of(a);
2416         ir_tarval *tb    = value_of(b);
2417         ir_mode   *smode = get_irn_mode(a);
2418
2419         if (ta == get_mode_one(smode)) {
2420                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
2421                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2422                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, b, mode);
2423                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2424                 return n;
2425         }
2426         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
2427                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
2428                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2429                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, b, smode);
2430                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2431                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2432                 return n;
2433         }
2434         if (tb == get_mode_one(smode)) {
2435                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
2436                 ir_node *blk = get_irn_n(a, -1);
2437                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, a, mode);
2438                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2439                 return n;
2440         }
2441         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
2442                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
2443                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2444                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, a, smode);
2445                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2446                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2447                 return n;
2448         }
2449         return n;
2450 }
2451
2452 /**
2453  * Transform Mul(a,-1) into -a.
2454  * Do constant evaluation of Phi nodes.
2455  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
2456  */
2457 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n)
2458 {
2459         ir_node *c, *oldn = n;
2460         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2461         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2462         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2463
2464         if (is_Bad(a) || is_Bad(b))
2465                 return n;
2466
2467         if (mode != get_irn_mode(a))
2468                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
2469
2470         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_mul, a, b, c, mode);
2471
2472         if (mode_is_signed(mode)) {
2473                 ir_node *r = NULL;
2474
2475                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
2476                         r = b;
2477                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
2478                         r = a;
2479                 if (r) {
2480                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), r, mode);
2481                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2482                         return n;
2483                 }
2484         }
2485         if (is_Minus(a)) {
2486                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
2487                         ir_node *cnst = const_negate(b);
2488                         if (cnst != NULL) {
2489                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2490                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2491                                 n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
2492                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2493                                 return n;
2494                         }
2495                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
2496                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2497                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2498                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
2499                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
2500                         return n;
2501                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
2502                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
2503                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
2504                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2505                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2506                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
2507                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
2508                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2509                         return n;
2510                 }
2511         } else if (is_Minus(b)) {
2512                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
2513                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
2514                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
2515                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2516                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2517                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
2518                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
2519                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2520                         return n;
2521                 }
2522         } else if (is_Shl(a)) {
2523                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(a);
2524                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
2525                         /* (1 << x) * b -> b << x */
2526                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2527                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
2528                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(a);
2529                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, b, shl_r, mode);
2530                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
2531                         return n;
2532                 }
2533         } else if (is_Shl(b)) {
2534                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(b);
2535                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
2536                         /* a * (1 << x) -> a << x */
2537                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2538                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
2539                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(b);
2540                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, a, shl_r, mode);
2541                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
2542                         return n;
2543                 }
2544         }
2545         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2546                 if (is_Const(a)) {
2547                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2548                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)
2549                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
2550                                 /* 2.0 * b = b + b */
2551                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), b, b, mode);
2552                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2553                                 return n;
2554                         }
2555                 }
2556                 else if (is_Const(b)) {
2557                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2558                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)
2559                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
2560                                 /* a * 2.0 = a + a */
2561                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, a, mode);
2562                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2563                                 return n;
2564                         }
2565                 }
2566         }
2567         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
2568 }  /* transform_node_Mul */
2569
2570 /**
2571  * Transform a Div Node.
2572  */
2573 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n)
2574 {
2575         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
2576         ir_node *a = get_Div_left(n);
2577         ir_node *b = get_Div_right(n);
2578         ir_node *value = n;
2579         const ir_node *dummy;
2580
2581         if (mode_is_int(mode)) {
2582                 if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2583                         /* check for Div(Phi, Const) */
2584                         value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_div, mode, 0);
2585                         if (value) {
2586                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2587                                 goto make_tuple;
2588                         }
2589                 } else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2590                         /* check for Div(Const, Phi) */
2591                         value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_div, mode, 1);
2592                         if (value) {
2593                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2594                                 goto make_tuple;
2595                         }
2596                 } else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2597                         /* check for Div(Phi, Phi) */
2598                         value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_div, mode);
2599                         if (value) {
2600                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2601                                 goto make_tuple;
2602                         }
2603                 }
2604
2605                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2606                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2607                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
2608                         value = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
2609                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2610                         goto make_tuple;
2611                 } else {
2612                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2613                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2614
2615                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2616                                         /* a / -1 */
2617                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, mode);
2618                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2619                                         goto make_tuple;
2620                                 }
2621                         }
2622                         /* Try architecture dependent optimization */
2623                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
2624                 }
2625         } else {
2626                 assert(mode_is_float(mode));
2627
2628                 /* Optimize x/c to x*(1/c) */
2629                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2630                         ir_tarval *tv = value_of(b);
2631
2632                         if (tv != tarval_bad) {
2633                                 int rem = tarval_fp_ops_enabled();
2634
2635                                 /*
2636                                  * Floating point constant folding might be disabled here to
2637                                  * prevent rounding.
2638                                  * However, as we check for exact result, doing it is safe.
2639                                  * Switch it on.
2640                                  */
2641                                 tarval_enable_fp_ops(1);
2642                                 tv = tarval_div(get_mode_one(mode), tv);
2643                                 tarval_enable_fp_ops(rem);
2644
2645                                 /* Do the transformation if the result is either exact or we are
2646                                    not using strict rules. */
2647                                 if (tv != tarval_bad &&
2648                                         (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
2649                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2650                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
2651                                         ir_node  *c     = new_r_Const(irg, tv);
2652                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2653                                         value = new_rd_Mul(dbgi, block, a, c, mode);
2654
2655                                         goto make_tuple;
2656                                 }
2657                         }
2658                 }
2659         }
2660
2661         if (value != n) {
2662                 ir_node *mem, *blk;
2663                 ir_graph *irg;
2664
2665 make_tuple:
2666                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2667                 mem = get_Div_mem(n);
2668                 blk = get_nodes_block(n);
2669                 irg = get_irn_irg(blk);
2670
2671                 /* skip a potential Pin */
2672                 mem = skip_Pin(mem);
2673                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max+1);
2674                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
2675                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(blk));
2676                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
2677                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
2678         }
2679         return n;
2680 }  /* transform_node_Div */
2681
2682 /**
2683  * Transform a Mod node.
2684  */
2685 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n)
2686 {
2687         ir_mode   *mode = get_Mod_resmode(n);
2688         ir_node   *a    = get_Mod_left(n);
2689         ir_node   *b    = get_Mod_right(n);
2690         ir_graph  *irg;
2691         ir_node   *value;
2692         ir_tarval *tv;
2693
2694         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2695                 /* check for Div(Phi, Const) */
2696                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_mod, mode, 0);
2697                 if (value) {
2698                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2699                         goto make_tuple;
2700                 }
2701         }
2702         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2703                 /* check for Div(Const, Phi) */
2704                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_mod, mode, 1);
2705                 if (value) {
2706                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2707                         goto make_tuple;
2708                 }
2709         }
2710         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2711                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2712                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_mod, mode);
2713                 if (value) {
2714                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2715                         goto make_tuple;
2716                 }
2717         }
2718
2719         value = n;
2720         tv = value_of(n);
2721         irg = get_irn_irg(n);
2722         if (tv != tarval_bad) {
2723                 value = new_r_Const(irg, tv);
2724
2725                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2726                 goto make_tuple;
2727         } else {
2728                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
2729                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
2730                 const ir_node *dummy;
2731
2732                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2733                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
2734                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
2735                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2736                         goto make_tuple;
2737                 } else {
2738                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2739                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2740
2741                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2742                                         /* a % -1 = 0 */
2743                                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
2744                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2745                                         goto make_tuple;
2746                                 }
2747                         }
2748                         /* Try architecture dependent optimization */
2749                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
2750                 }
2751         }
2752
2753         if (value != n) {
2754                 ir_node *mem, *blk;
2755                 ir_graph *irg;
2756
2757 make_tuple:
2758                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2759                 mem = get_Mod_mem(n);
2760                 blk = get_nodes_block(n);
2761                 irg = get_irn_irg(blk);
2762
2763                 /* skip a potential Pin */
2764                 mem = skip_Pin(mem);
2765                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max+1);
2766                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
2767                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(blk));
2768                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
2769                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
2770         }
2771         return n;
2772 }  /* transform_node_Mod */
2773
2774 /**
2775  * Transform a Cond node.
2776  *
2777  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
2778  * condition.
2779  */
2780 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n)
2781 {
2782
2783         ir_node   *a   = get_Cond_selector(n);
2784         ir_tarval *ta  = value_of(a);
2785         ir_graph  *irg = get_irn_irg(n);
2786         ir_node   *jmp;
2787
2788         /* we need block info which is not available in floating irgs */
2789         if (get_irg_pinned(irg) == op_pin_state_floats)
2790                 return n;
2791
2792         if ((ta != tarval_bad) &&
2793             (get_irn_mode(a) == mode_b) &&
2794             (get_opt_unreachable_code())) {
2795                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
2796                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
2797                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2798                 jmp = new_r_Jmp(blk);
2799                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max+1);
2800                 if (ta == tarval_b_true) {
2801                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, new_r_Bad(irg, mode_X));
2802                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
2803                 } else {
2804                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
2805                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, new_r_Bad(irg, mode_X));
2806                 }
2807                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
2808                 add_End_keepalive(get_irg_end(irg), blk);
2809         }
2810         return n;
2811 }  /* transform_node_Cond */
2812
2813 /**
2814  * Prototype of a recursive transform function
2815  * for bitwise distributive transformations.
2816  */
2817 typedef ir_node* (*recursive_transform)(ir_node *n);
2818
2819 /**
2820  * makes use of distributive laws for and, or, eor
2821  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
2822  * note, might return a different op than n
2823  */
2824 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n,
2825                                                recursive_transform trans_func)
2826 {
2827         ir_node *oldn    = n;
2828         ir_node *a       = get_binop_left(n);
2829         ir_node *b       = get_binop_right(n);
2830         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
2831         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
2832
2833         if (op != get_irn_op(b))
2834                 return n;
2835
2836         /* and(conv(a), conv(b)) -> conv(and(a,b)) */
2837         if (op == op_Conv) {
2838                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
2839                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
2840                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
2841                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
2842                 if (a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
2843                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2844
2845                         n = exact_copy(n);
2846                         set_binop_left(n, a_op);
2847                         set_binop_right(n, b_op);
2848                         set_irn_mode(n, a_mode);
2849                         n = trans_func(n);
2850                         n = new_r_Conv(blk, n, get_irn_mode(oldn));
2851
2852                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
2853                         return n;
2854                 }
2855         }
2856
2857         if (op == op_Eor) {
2858                 /* nothing to gain here */
2859                 return n;
2860         }
2861
2862         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
2863                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
2864                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
2865                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
2866                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
2867                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
2868                 ir_node *c       = NULL;
2869                 ir_node *op1     = NULL;
2870                 ir_node *op2     = NULL;
2871
2872                 if (is_op_commutative(op)) {
2873                         if (a_left == b_left) {
2874                                 c   = a_left;
2875                                 op1 = a_right;
2876                                 op2 = b_right;
2877                         } else if (a_left == b_right) {
2878                                 c   = a_left;
2879                                 op1 = a_right;
2880                                 op2 = b_left;
2881                         } else if (a_right == b_left) {
2882                                 c   = a_right;
2883                                 op1 = a_left;
2884                                 op2 = b_right;
2885                         }
2886                 }
2887                 if (a_right == b_right) {
2888                         c   = a_right;
2889                         op1 = a_left;
2890                         op2 = b_left;
2891                 }
2892
2893                 if (c != NULL) {
2894                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
2895                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2896
2897                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
2898                         set_binop_left(new_n, op1);
2899                         set_binop_right(new_n, op2);
2900                         new_n = trans_func(new_n);
2901
2902                         if (op_root == op_Eor && op == op_Or) {
2903                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
2904                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
2905
2906                                 c = new_rd_Not(dbgi, blk, c, mode);
2907                                 n = new_rd_And(dbgi, blk, new_n, c, mode);
2908                         } else {
2909                                 n = exact_copy(a);
2910                                 set_nodes_block(n, blk);
2911                                 set_binop_left(n, new_n);
2912                                 set_binop_right(n, c);
2913                                 add_identities(n);
2914                         }
2915
2916                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
2917                         return n;
2918                 }
2919         }
2920
2921         return n;
2922 }
2923
2924 /**
2925  * Create a 0 constant of given mode.
2926  */
2927 static ir_node *create_zero_const(ir_graph *irg, ir_mode *mode)
2928 {
2929         ir_tarval *tv   = get_mode_null(mode);
2930         ir_node   *cnst = new_r_Const(irg, tv);
2931
2932         return cnst;
2933 }
2934
2935 static bool is_shiftop(const ir_node *n)
2936 {
2937         return is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n) || is_Rotl(n);
2938 }
2939
2940 /**
2941  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
2942  *  (we can use:
2943  *    - and, or, xor          instead of &
2944  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
2945  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
2946  *
2947  * This normalisation is good for things like x-(x&y) esp. in 186.crafty.
2948  */
2949 static ir_node *transform_node_shift_bitop(ir_node *n)
2950 {
2951         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(n);
2952         ir_node   *right = get_binop_right(n);
2953         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
2954         ir_node   *left;
2955         ir_node   *bitop_left;
2956         ir_node   *bitop_right;
2957         ir_op     *op_left;
2958         ir_node   *block;
2959         dbg_info  *dbgi;
2960         ir_node   *new_shift;
2961         ir_node   *new_bitop;
2962         ir_node   *new_const;
2963         ir_tarval *tv1;
2964         ir_tarval *tv2;
2965         ir_tarval *tv_shift;
2966
2967         if (is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NORMALISATION2))
2968                 return n;
2969
2970         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
2971
2972         if (!is_Const(right))
2973                 return n;
2974
2975         left    = get_binop_left(n);
2976         op_left = get_irn_op(left);
2977         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
2978                 return n;
2979
2980         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
2981         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
2982                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
2983                 return n;
2984         }
2985
2986         bitop_right = get_binop_right(left);
2987         if (!is_Const(bitop_right))
2988                 return n;
2989
2990         bitop_left = get_binop_left(left);
2991
2992         block = get_nodes_block(n);
2993         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2994         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
2995         tv2   = get_Const_tarval(right);
2996
2997         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
2998
2999         if (is_Shl(n)) {
3000                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3001                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
3002         } else if (is_Shr(n)) {
3003                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3004                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
3005         } else if (is_Shrs(n)) {
3006                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3007                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
3008         } else {
3009                 assert(is_Rotl(n));
3010                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3011                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
3012         }
3013
3014         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
3015         irg       = get_irn_irg(n);
3016         new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
3017
3018         if (op_left == op_And) {
3019                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3020         } else if (op_left == op_Or) {
3021                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3022         } else {
3023                 assert(op_left == op_Eor);
3024                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3025         }
3026
3027         return new_bitop;
3028 }
3029
3030 /**
3031  * normalisation: (x >> c1) & c2   to   (x & (c2<<c1)) >> c1
3032  *  (we can use:
3033  *    - and, or, xor          instead of &
3034  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
3035  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
3036  *
3037  * This normalisation is usually good for the backend since << C can often be
3038  * matched as address-mode.
3039  */
3040 static ir_node *transform_node_bitop_shift(ir_node *n)
3041 {
3042         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(n);
3043         ir_node   *left  = get_binop_left(n);
3044         ir_node   *right = get_binop_right(n);
3045         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
3046         ir_node   *shift_left;
3047         ir_node   *shift_right;
3048         ir_node   *block;
3049         dbg_info  *dbg_bitop;
3050         dbg_info  *dbg_shift;
3051         ir_node   *new_bitop;
3052         ir_node   *new_shift;
3053         ir_node   *new_const;
3054         ir_tarval *tv1;
3055         ir_tarval *tv2;
3056         ir_tarval *tv_bitop;
3057
3058         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_NORMALISATION2))
3059                 return n;
3060
3061         assert(is_And(n) || is_Or(n) || is_Eor(n));
3062         if (!is_Const(right) || !is_shiftop(left))
3063                 return n;
3064
3065         shift_left  = get_binop_left(left);
3066         shift_right = get_binop_right(left);
3067         if (!is_Const(shift_right))
3068                 return n;
3069
3070         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
3071         if (is_Shrs(left)) {
3072                 /* TODO this could be improved */
3073                 return n;
3074         }
3075
3076         irg       = get_irn_irg(n);
3077         block     = get_nodes_block(n);
3078         dbg_bitop = get_irn_dbg_info(n);
3079         dbg_shift = get_irn_dbg_info(left);
3080         tv1       = get_Const_tarval(shift_right);
3081         tv2       = get_Const_tarval(right);
3082         assert(get_tarval_mode(tv2) == mode);
3083
3084         if (is_Shl(left)) {
3085                 tv_bitop = tarval_shr(tv2, tv1);
3086         } else if (is_Shr(left)) {
3087                 if (is_Or(n) || is_Eor(n)) {
3088                         /*
3089                          * TODO this can be improved by checking whether
3090                          *      the left shift produces an overflow
3091                          */
3092                         return n;
3093                 }
3094                 tv_bitop = tarval_shl(tv2, tv1);
3095         } else {
3096                 assert(is_Rotl(left));
3097                 tv_bitop = tarval_rotl(tv2, tarval_neg(tv1));
3098         }
3099         new_const = new_r_Const(irg, tv_bitop);
3100
3101         if (is_And(n)) {
3102                 new_bitop = new_rd_And(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
3103         } else if (is_Or(n)) {
3104                 new_bitop = new_rd_Or(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
3105         } else {
3106                 assert(is_Eor(n));
3107                 new_bitop = new_rd_Eor(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
3108         }
3109
3110         if (is_Shl(left)) {
3111                 new_shift = new_rd_Shl(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
3112         } else if (is_Shr(left)) {
3113                 new_shift = new_rd_Shr(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
3114         } else {
3115                 assert(is_Rotl(left));
3116                 new_shift = new_rd_Rotl(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
3117         }
3118
3119         return new_shift;
3120 }
3121
3122 /**
3123  * Transform an And.
3124  */
3125 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n)
3126 {
3127         ir_node *c, *oldn = n;
3128         ir_node *a = get_And_left(n);
3129         ir_node *b = get_And_right(n);
3130         ir_mode *mode;
3131         vrp_attr *a_vrp, *b_vrp;
3132
3133         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3134                 ir_node    *a_left     = get_Cmp_left(a);
3135                 ir_node    *a_right    = get_Cmp_right(a);
3136                 ir_node    *b_left     = get_Cmp_left(b);
3137                 ir_node    *b_right    = get_Cmp_right(b);
3138                 ir_relation a_relation = get_Cmp_relation(a);
3139                 ir_relation b_relation = get_Cmp_relation(b);
3140                 /* we can combine the relations of two compares with the same
3141                  * operands */
3142                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3143                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3144                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3145                         ir_relation new_relation = a_relation & b_relation;
3146                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3147                 }
3148                 /* Cmp(a==b) and Cmp(c==d) can be optimized to Cmp((a^b)|(c^d)==0) */
3149                 if (a_relation == b_relation && a_relation == ir_relation_equal
3150                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
3151                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
3152                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
3153                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3154                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3155                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3156                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3157                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3158                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3159                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
3160                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
3161                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3162                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
3163                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_equal);
3164                         }
3165                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
3166                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3167                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3168                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3169                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3170                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3171                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3172                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
3173                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
3174                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3175                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
3176                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_equal);
3177                         }
3178                 }
3179         }
3180
3181         mode = get_irn_mode(n);
3182         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_and, a, b, c, mode);
3183
3184         if (is_Or(a)) {
3185                 if (is_Not(b)) {
3186                         ir_node *op = get_Not_op(b);
3187                         if (is_And(op)) {
3188                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
3189                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
3190
3191                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3192                                 if (get_Or_left(a) == ba && get_Or_right(a) == bb) {
3193                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3194                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3195
3196                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, ba, bb, mode);
3197                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3198                                         return n;
3199                                 }
3200                         }
3201                 }
3202         }
3203         if (is_Or(b)) {
3204                 if (is_Not(a)) {
3205                         ir_node *op = get_Not_op(a);
3206                         if (is_And(op)) {
3207                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
3208                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
3209
3210                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3211                                 if (get_Or_left(b) == aa && get_Or_right(b) == ab) {
3212                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3213                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3214
3215                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, aa, ab, mode);
3216                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3217                                         return n;
3218                                 }
3219                         }
3220                 }
3221         }
3222         if (is_Eor(a)) {
3223                 ir_node *al = get_Eor_left(a);
3224                 ir_node *ar = get_Eor_right(a);
3225
3226                 if (al == b) {
3227                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3228                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3229                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3230
3231                         ar = new_rd_Not(dbg, block, ar, mode);
3232                         n  = new_rd_And(dbg, block, ar, b, mode);
3233                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3234                         return n;
3235                 }
3236                 if (ar == b) {
3237                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3238                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3239                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3240
3241                         al = new_rd_Not(dbg, block, al, mode);
3242                         n  = new_rd_And(dbg, block, al, b, mode);
3243                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3244                         return n;
3245                 }
3246         }
3247         if (is_Eor(b)) {
3248                 ir_node *bl = get_Eor_left(b);
3249                 ir_node *br = get_Eor_right(b);
3250
3251                 if (bl == a) {
3252                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3253                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3254                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3255
3256                         br = new_rd_Not(dbg, block, br, mode);
3257                         n  = new_rd_And(dbg, block, br, a, mode);
3258                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3259                         return n;
3260                 }
3261                 if (br == a) {
3262                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3263                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3264                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3265
3266                         bl = new_rd_Not(dbg, block, bl, mode);
3267                         n  = new_rd_And(dbg, block, bl, a, mode);
3268                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3269                         return n;
3270                 }
3271         }
3272         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3273                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3274                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3275                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3276
3277                 a = get_Not_op(a);
3278                 b = get_Not_op(b);
3279                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
3280                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
3281                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3282                 return n;
3283         }
3284
3285         b_vrp = vrp_get_info(b);
3286         if (is_Const(a) && b_vrp && (tarval_cmp(tarval_or(get_Const_tarval(a),
3287                                                 b_vrp->bits_not_set), get_Const_tarval(a)) == ir_relation_equal)) {
3288
3289                 return b;
3290
3291         }
3292
3293         a_vrp = vrp_get_info(a);
3294         if (is_Const(b) && a_vrp && (tarval_cmp(tarval_or(get_Const_tarval(b),
3295                                                 a_vrp->bits_not_set), get_Const_tarval(b)) == ir_relation_equal)) {
3296                 return a;
3297         }
3298
3299         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3300         if (is_And(n))
3301                 n = transform_node_bitop_shift(n);
3302
3303         return n;
3304 }  /* transform_node_And */
3305
3306 /* the order of the values is important! */
3307 typedef enum const_class {
3308         const_const = 0,
3309         const_like  = 1,
3310         const_other = 2
3311 } const_class;
3312
3313 static const_class classify_const(const ir_node* n)
3314 {
3315         if (is_Const(n))         return const_const;
3316         if (is_irn_constlike(n)) return const_like;
3317         return const_other;
3318 }
3319
3320 /**
3321  * Determines whether r is more constlike or has a larger index (in that order)
3322  * than l.
3323  */
3324 static bool operands_are_normalized(const ir_node *l, const ir_node *r)
3325 {
3326         const const_class l_order = classify_const(l);
3327         const const_class r_order = classify_const(r);
3328         return
3329                 l_order > r_order ||
3330                 (l_order == r_order && get_irn_idx(l) <= get_irn_idx(r));
3331 }
3332
3333 /**
3334  * Transform an Eor.
3335  */
3336 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n)
3337 {
3338         ir_node *c, *oldn = n;
3339         ir_node *a = get_Eor_left(n);
3340         ir_node *b = get_Eor_right(n);
3341         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3342
3343         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
3344         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3345                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
3346                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
3347                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
3348                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
3349                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3350                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3351                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3352                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
3353                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
3354                         ir_relation new_relation = a_relation ^ b_relation;
3355                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3356                 }
3357         }
3358
3359         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_eor, a, b, c, mode);
3360
3361         /* normalize not nodes... ~a ^ b <=> a ^ ~b */
3362         if (is_Not(a) && operands_are_normalized(get_Not_op(a), b)) {
3363                 dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(n);
3364                 ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
3365                 ir_node  *new_not  = new_rd_Not(dbg, block, b, mode);
3366                 ir_node  *new_left = get_Not_op(a);
3367                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_left, new_not, mode);
3368                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3369                 return n;
3370         } else if (is_Not(b) && !operands_are_normalized(a, get_Not_op(b))) {
3371                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3372                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3373                 ir_node  *new_not   = new_rd_Not(dbg, block, a, mode);
3374                 ir_node  *new_right = get_Not_op(b);
3375                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_not, new_right, mode);
3376                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3377                 return n;
3378         }
3379
3380         /* x ^ 1...1 -> ~1 */
3381         if (is_Const(b) && is_Const_all_one(b)) {
3382                 n = new_r_Not(get_nodes_block(n), a, mode);
3383                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3384                 return n;
3385         }
3386
3387         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor);
3388         if (is_Eor(n))
3389                 n = transform_node_bitop_shift(n);
3390
3391         return n;
3392 }  /* transform_node_Eor */
3393
3394 /**
3395  * Transform a Not.
3396  */
3397 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n)
3398 {
3399         ir_node *c, *oldn = n;
3400         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3401         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3402
3403         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3404
3405         /* check for a boolean Not */
3406         if (is_Cmp(a)) {
3407                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(a);
3408                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3409                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(a);
3410                 relation = get_negated_relation(relation);
3411                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, get_Cmp_left(a), get_Cmp_right(a), relation);
3412                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3413                 return n;
3414         }
3415
3416         /* normalize ~(a ^ b) => a ^ ~b */
3417         if (is_Eor(a)) {
3418                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3419                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3420                 ir_node  *eor_right = get_Eor_right(a);
3421                 ir_node  *eor_left  = get_Eor_left(a);
3422                 eor_right = new_rd_Not(dbg, block, eor_right, mode);
3423                 n = new_rd_Eor(dbg, block, eor_left, eor_right, mode);
3424                 return n;
3425         }
3426
3427         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3428                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3429                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3430                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3431                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3432                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3433                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, get_mode_minus_one(mode));
3434                         n = new_rd_Add(dbg, block, add_l, add_r, mode);
3435                 } else if (is_Add(a)) {
3436                         ir_node *add_r = get_Add_right(a);
3437                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3438                                 /* ~(x + -1) = -x */
3439                                 ir_node *op = get_Add_left(a);
3440                                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3441                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, get_irn_mode(n));
3442                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3443                         }
3444                 }
3445         }
3446         return n;
3447 }
3448
3449 /**
3450  * Transform a Minus.
3451  * Optimize:
3452  *   -(~x) = x + 1
3453  *   -(a-b) = b - a
3454  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3455  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3456  *   -(a * const) -> a * -const
3457  */
3458 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n)
3459 {
3460         ir_node *c, *oldn = n;
3461         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3462         ir_mode *mode;
3463
3464         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3465
3466         mode = get_irn_mode(a);
3467         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3468                 /* the following rules are only to twos-complement */
3469                 if (is_Not(a)) {
3470                         /* -(~x) = x + 1 */
3471                         ir_node   *op  = get_Not_op(a);
3472                         ir_tarval *tv  = get_mode_one(mode);
3473                         ir_node   *blk = get_nodes_block(n);
3474                         ir_graph  *irg = get_irn_irg(blk);
3475                         ir_node   *c   = new_r_Const(irg, tv);
3476                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, op, c, mode);
3477                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3478                         return n;
3479                 }
3480                 if (is_Shr(a)) {
3481                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
3482
3483                         if (is_Const(c)) {
3484                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3485
3486                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3487                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
3488                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
3489
3490                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3491                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3492                                         return n;
3493                                 }
3494                         }
3495                 }
3496                 if (is_Shrs(a)) {
3497                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
3498
3499                         if (is_Const(c)) {
3500                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3501
3502                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3503                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
3504                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
3505
3506                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3507                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3508                                         return n;
3509                                 }
3510                         }
3511                 }
3512         }
3513         if (is_Sub(a)) {
3514                 /* - (a-b) = b - a */
3515                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
3516                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
3517                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3518
3519                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, ra, la, mode);
3520                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
3521                 return n;
3522         }
3523
3524         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
3525                 ir_node   *mul_l = get_Mul_left(a);
3526                 ir_node   *mul_r = get_Mul_right(a);
3527                 ir_tarval *tv    = value_of(mul_r);
3528                 if (tv != tarval_bad) {
3529                         tv = tarval_neg(tv);
3530                         if (tv != tarval_bad) {
3531                                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3532                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const(irg, tv);
3533                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
3534                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3535                                 n = new_rd_Mul(dbg, block, mul_l, cnst, mode);
3536                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
3537                                 return n;
3538                         }
3539                 }
3540         }
3541
3542         return n;
3543 }  /* transform_node_Minus */
3544
3545 /**
3546  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
3547  */
3548 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj)
3549 {
3550         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3551                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3552                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
3553
3554                         /* get the Load address */
3555                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
3556                         const ir_node *confirm;
3557
3558                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3559                                 if (confirm == NULL) {
3560                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3561                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
3562                                 }
3563                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
3564                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3565                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3566                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3567                                 } else {
3568                                         ir_node *blk = get_nodes_block(load);
3569                                         return new_r_Jmp(blk);
3570                                 }
3571                         }
3572                 }
3573         }
3574         return proj;
3575 }  /* transform_node_Proj_Load */
3576
3577 /**
3578  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
3579  */
3580 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj)
3581 {
3582         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3583                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3584                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
3585
3586                         /* get the load/store address */
3587                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
3588                         const ir_node *confirm;
3589
3590                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3591                                 if (confirm == NULL) {
3592                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3593                                         set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
3594                                 }
3595                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
3596                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3597                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3598                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3599                                 } else {
3600                                         ir_node *blk = get_nodes_block(store);
3601                                         return new_r_Jmp(blk);
3602                                 }
3603                         }
3604                 }
3605         }
3606         return proj;
3607 }  /* transform_node_Proj_Store */
3608
3609 /**
3610  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
3611  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3612  */
3613 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj)
3614 {
3615         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
3616         ir_node *b   = get_Div_right(div);
3617         ir_node *res, *new_mem;
3618         const ir_node *confirm;
3619         long proj_nr;
3620
3621         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3622                 /* div(x, y) && y != 0 */
3623                 if (confirm == NULL) {
3624                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3625                         new_mem = get_Div_mem(div);
3626                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3627                         set_Div_mem(div, new_mem);
3628                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3629                 }
3630
3631                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3632                 switch (proj_nr) {
3633                 case pn_Div_X_regular:
3634                         return new_r_Jmp(get_nodes_block(div));
3635
3636                 case pn_Div_X_except: {
3637                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3638                         /* we found an exception handler, remove it */
3639                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3640                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3641                 }
3642
3643                 case pn_Div_M: {
3644                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3645                         res = get_Div_mem(div);
3646                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
3647
3648                         if (confirm) {
3649                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3650                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
3651                         }
3652                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3653                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
3654                         set_Div_mem(div, new_mem);
3655                         return res;
3656                 }
3657                 }
3658         }
3659         return proj;
3660 }  /* transform_node_Proj_Div */
3661
3662 /**
3663  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
3664  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3665  */
3666 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj)
3667 {
3668         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
3669         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
3670         ir_node *res, *new_mem;
3671         const ir_node *confirm;
3672         long proj_nr;
3673
3674         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3675                 /* mod(x, y) && y != 0 */
3676                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3677
3678                 if (confirm == NULL) {
3679                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3680                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
3681                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3682                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3683                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
3684                 }
3685
3686                 switch (proj_nr) {
3687
3688                 case pn_Mod_X_regular:
3689                         return new_r_Jmp(get_irn_n(mod, -1));
3690
3691                 case pn_Mod_X_except: {
3692                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3693                         /* we found an exception handler, remove it */
3694                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3695                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3696                 }
3697
3698                 case pn_Mod_M: {
3699                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3700                         res = get_Mod_mem(mod);
3701                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
3702
3703                         if (confirm) {
3704                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3705                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
3706                         }
3707                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
3708                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3709                         return res;
3710                 }
3711                 case pn_Mod_res:
3712                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
3713                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
3714                                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(proj);
3715                                 ir_mode  *mode = get_irn_mode(proj);
3716                                 ir_node  *res  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3717
3718                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
3719                                 return res;
3720                         }
3721                 }
3722         }
3723         return proj;
3724 }  /* transform_node_Proj_Mod */
3725
3726 /**
3727  * Optimizes jump tables (CondIs or CondIu) by removing all impossible cases.
3728  */
3729 static ir_node *transform_node_Proj_Cond(ir_node *proj)
3730 {
3731         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
3732         ir_node *b = get_Cond_selector(n);
3733
3734         if (!get_opt_unreachable_code())
3735                 return n;
3736
3737         if (mode_is_int(get_irn_mode(b))) {
3738                 ir_tarval *tb = value_of(b);
3739
3740                 if (tb != tarval_bad) {
3741                         /* we have a constant switch */
3742                         long num = get_Proj_proj(proj);
3743
3744                         if (num != get_Cond_default_proj(n)) { /* we cannot optimize default Proj's yet */
3745                                 if (get_tarval_long(tb) == num) {
3746                                         /* Do NOT create a jump here, or we will have 2 control flow ops
3747                                          * in a block. This case is optimized away in optimize_cf(). */
3748                                         return proj;
3749                                 } else {
3750                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3751                                         /* this case will NEVER be taken, kill it */
3752                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3753                                 }
3754                         }
3755                 } else {
3756                         long num = get_Proj_proj(proj);
3757                         vrp_attr *b_vrp = vrp_get_info(b);
3758                         if (num != get_Cond_default_proj(n) && b_vrp) {
3759                                 /* Try handling with vrp data. We only remove dead parts. */
3760                                 ir_tarval *tp = new_tarval_from_long(num, get_irn_mode(b));
3761
3762                                 if (b_vrp->range_type == VRP_RANGE) {
3763                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
3764                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
3765
3766                                         if ((cmp_result & ir_relation_greater) == cmp_result
3767                                             && (cmp_result2 & ir_relation_less) == cmp_result2) {
3768                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3769                                                 return new_r_Bad(irg, mode_X);
3770                                         }
3771                                 } else if (b_vrp->range_type == VRP_ANTIRANGE) {
3772                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
3773                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
3774
3775                                         if ((cmp_result & ir_relation_less_equal) == cmp_result
3776                                              && (cmp_result2 & ir_relation_greater_equal) == cmp_result2) {
3777                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3778                                                 return new_r_Bad(irg, mode_X);
3779                                         }
3780                                 }
3781
3782                                 if (!(tarval_cmp(
3783                                                                 tarval_and( b_vrp->bits_set, tp),
3784                                                                 b_vrp->bits_set
3785                                                                 ) == ir_relation_equal)) {
3786                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3787                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3788                                 }
3789
3790                                 if (!(tarval_cmp(
3791                                                                 tarval_and(
3792                                                                         tarval_not(tp),
3793                                                                         tarval_not(b_vrp->bits_not_set)),
3794                                                                 tarval_not(b_vrp->bits_not_set))
3795                                                                  == ir_relation_equal)) {
3796                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3797                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3798                                 }
3799                         }
3800                 }
3801         }
3802         return proj;
3803 }
3804
3805 /**
3806  * return true if the operation returns a value with exactly 1 bit set
3807  */
3808 static bool is_single_bit(const ir_node *node)
3809 {
3810         /* a first implementation, could be extended with vrp and others... */
3811         if (is_Shl(node)) {
3812                 ir_node *shl_l  = get_Shl_left(node);
3813                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(node);
3814                 int      modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
3815                 /* this works if we shift a 1 and we have modulo shift */
3816                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)
3817                                 && 0 < modulo && modulo <= (int)get_mode_size_bits(mode)) {
3818                         return true;
3819                 }
3820         } else if (is_Const(node)) {
3821                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
3822                 return tarval_is_single_bit(tv);
3823         }
3824         return false;
3825 }
3826
3827 /**
3828  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
3829  */
3830 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n)
3831 {
3832         ir_node    *left     = get_Cmp_left(n);
3833         ir_node    *right    = get_Cmp_right(n);
3834         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
3835         ir_tarval  *tv       = NULL;
3836         bool        changed  = false;
3837         bool        changedc = false;
3838         ir_relation relation = get_Cmp_relation(n);
3839         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
3840
3841         /* mask out impossible relations */
3842         ir_relation new_relation = relation & possible;
3843         if (new_relation != relation) {
3844                 relation = new_relation;
3845                 changed  = true;
3846         }
3847
3848         /* Remove unnecessary conversions */
3849         if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
3850                 ir_node *op_left    = get_Conv_op(left);
3851                 ir_node *op_right   = get_Conv_op(right);
3852                 ir_mode *mode_left  = get_irn_mode(op_left);
3853                 ir_mode *mode_right = get_irn_mode(op_right);
3854
3855                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
3856                                 && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
3857                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3858
3859                         if (mode_left == mode_right) {
3860                                 left    = op_left;
3861                                 right   = op_right;
3862                                 changed = true;
3863                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
3864                         } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
3865                                 left    = new_r_Conv(block, op_left, mode_right);
3866                                 right   = op_right;
3867                                 changed = true;
3868                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3869                         } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
3870                                 left    = op_left;
3871                                 right   = new_r_Conv(block, op_right, mode_left);
3872                                 changed = true;
3873                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3874                         }
3875                         mode = get_irn_mode(left);
3876                 }
3877         }
3878         if (is_Conv(left) && is_Const(right)) {
3879                 ir_node   *op_left   = get_Conv_op(left);
3880                 ir_mode   *mode_left = get_irn_mode(op_left);
3881                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && mode_left != mode_b) {
3882                         ir_tarval *tv        = get_Const_tarval(right);
3883                         tarval_int_overflow_mode_t last_mode
3884                                 = tarval_get_integer_overflow_mode();
3885                         ir_tarval *new_tv;
3886                         tarval_set_integer_overflow_mode(TV_OVERFLOW_BAD);
3887                         new_tv = tarval_convert_to(tv, mode_left);
3888                         tarval_set_integer_overflow_mode(last_mode);
3889                         if (new_tv != tarval_bad) {
3890                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3891                                 left    = op_left;
3892                                 right   = new_r_Const(irg, new_tv);
3893                                 mode    = get_irn_mode(left);
3894                                 changed = true;
3895                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3896                         }
3897                 }
3898         }
3899
3900         /*
3901          * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
3902          * This works only for modes where unary Minus cannot Overflow.
3903          * Note that two-complement integers can Overflow so it will NOT work.
3904          */
3905         if (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) &&
3906                         is_Minus(left) && is_Minus(right)) {
3907                 left     = get_Minus_op(left);
3908                 right    = get_Minus_op(right);
3909                 relation = get_inversed_relation(relation);
3910                 changed  = true;
3911                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3912         }
3913
3914         /* remove operation on both sides if possible */
3915         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
3916                 /*
3917                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
3918                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
3919                  */
3920                 if (mode_is_int(mode)) {
3921                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
3922
3923                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
3924                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
3925
3926                                 /* same operation on both sides, try to remove */
3927                                 switch (lop) {
3928                                 case iro_Not:
3929                                 case iro_Minus:
3930                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
3931                                         left  = get_unop_op(left);
3932                                         right = get_unop_op(right);
3933                                         changed = true;
3934                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3935                                         break;
3936                                 case iro_Add:
3937                                         ll = get_Add_left(left);
3938                                         lr = get_Add_right(left);
3939                                         rl = get_Add_left(right);
3940                                         rr = get_Add_right(right);
3941
3942                                         if (ll == rl) {
3943                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
3944                                                 left  = lr;
3945                                                 right = rr;
3946                                                 changed = true;
3947                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3948                                         } else if (ll == rr) {
3949                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
3950                                                 left  = lr;
3951                                                 right = rl;
3952                                                 changed = true;
3953                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3954                                         } else if (lr == rl) {
3955                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
3956                                                 left  = ll;
3957                                                 right = rr;
3958                                                 changed = true;
3959                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3960                                         } else if (lr == rr) {
3961                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
3962                                                 left  = ll;
3963                                                 right = rl;
3964                                                 changed = true;
3965                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3966                                         }
3967                                         break;
3968                                 case iro_Sub:
3969                                         ll = get_Sub_left(left);
3970                                         lr = get_Sub_right(left);
3971                                         rl = get_Sub_left(right);
3972                                         rr = get_Sub_right(right);
3973
3974                                         if (ll == rl) {
3975                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
3976                                                 left  = lr;
3977                                                 right = rr;
3978                                                 changed = true;
3979                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3980                                         } else if (lr == rr) {
3981                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
3982                                                 left  = ll;
3983                                                 right = rl;
3984                                                 changed = true;
3985                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3986                                         }
3987                                         break;
3988                                 case iro_Rotl:
3989                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
3990                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
3991                                                 left  = get_Rotl_left(left);
3992                                                 right = get_Rotl_left(right);
3993                                                 changed = true;
3994                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3995                                         }
3996                                         break;
3997                                 default:
3998                                         break;
3999                                 }
4000                         }
4001
4002                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
4003                         if (is_Add(left) || is_Sub(left)) {
4004                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4005                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4006
4007                                 if (lr == right && is_Add(left)) {
4008                                         ir_node *tmp = ll;
4009                                         ll = lr;
4010                                         lr = tmp;
4011                                 }
4012                                 if (ll == right) {
4013                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4014                                         left     = lr;
4015                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4016                                         changed = true;
4017                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4018                                 }
4019                         }
4020                         if (is_Add(right) || is_Sub(right)) {
4021                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
4022                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
4023
4024                                 if (rr == left && is_Add(right)) {
4025                                         ir_node *tmp = rl;
4026                                         rl = rr;
4027                                         rr = tmp;
4028                                 }
4029                                 if (rl == left) {
4030                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4031                                         left     = rr;
4032                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4033                                         changed = true;
4034                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4035                                 }
4036                         }
4037
4038                         if (is_And(left) && is_Const(right)) {
4039                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4040                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4041                                 if (is_Shr(ll) && is_Const(lr)) {
4042                                         /* Cmp((x >>u c1) & c2, c3) = Cmp(x & (c2 << c1), c3 << c1) */
4043                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
4044                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
4045
4046                                         ir_node *llr = get_Shr_right(ll);
4047                                         if (is_Const(llr)) {
4048                                                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(left);
4049                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(left);
4050
4051                                                 ir_tarval *c1    = get_Const_tarval(llr);
4052                                                 ir_tarval *c2    = get_Const_tarval(lr);
4053                                                 ir_tarval *c3    = get_Const_tarval(right);
4054                                                 ir_tarval *mask  = tarval_shl(c2, c1);
4055                                                 ir_tarval *value = tarval_shl(c3, c1);
4056
4057                                                 left  = new_rd_And(dbg, block, get_Shr_left(ll), new_r_Const(irg, mask), mode);
4058                                                 right = new_r_Const(irg, value);
4059                                                 changed = true;
4060                                         }
4061                                 }
4062                         }
4063                         /* Cmp(Eor(x, y), 0) <=> Cmp(x, y) at least for the ==0,!=0
4064                          * cases */
4065                         if (is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Eor(left)) {
4066                                 right = get_Eor_right(left);
4067                                 left  = get_Eor_left(left);
4068                                 changed = true;
4069                         }
4070                 }  /* mode_is_int(...) */
4071         }
4072
4073         /* Cmp(And(1bit, val), 1bit) "bit-testing" can be replaced
4074          * by the simpler Cmp(And(1bit), val), 0) negated pnc */
4075         if (mode_is_int(mode) && is_And(left)
4076             && (relation == ir_relation_equal
4077                 || (mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_less_greater)
4078                 || (!mode_is_signed(mode) && (relation & ir_relation_less_equal) == ir_relation_less))) {
4079                 ir_node *and0 = get_And_left(left);
4080                 ir_node *and1 = get_And_right(left);
4081                 if (and1 == right) {
4082                         ir_node *tmp = and0;
4083                         and0 = and1;
4084                         and1 = tmp;
4085                 }
4086                 if (and0 == right && is_single_bit(and0)) {
4087                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4088                         relation =
4089                                 relation == ir_relation_equal ? ir_relation_less_greater : ir_relation_equal;
4090                         right = create_zero_const(irg, mode);
4091                         changed |= 1;
4092                 }
4093         }
4094
4095         /* replace mode_b compares with ands/ors */
4096         if (mode == mode_b) {
4097                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4098                 ir_node  *bres;
4099
4100                 switch (relation) {
4101                         case ir_relation_less_equal:
4102                                 bres = new_r_Or(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4103                                 break;
4104                         case ir_relation_less:
4105                                 bres = new_r_And(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4106                                 break;
4107                         case ir_relation_greater_equal:
4108                                 bres = new_r_Or(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4109                                 break;
4110                         case ir_relation_greater:
4111                                 bres = new_r_And(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4112                                 break;
4113                         case ir_relation_less_greater:
4114                                 bres = new_r_Eor(block, left, right, mode_b);
4115                                 break;
4116                         case ir_relation_equal:
4117                                 bres = new_r_Not(block, new_r_Eor(block, left, right, mode_b), mode_b);
4118                                 break;
4119                         default:
4120 #ifdef DEBUG_libfirm
4121                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning, unexpected mode_b Cmp %+F\n", n);
4122 #endif
4123                                 bres = NULL;
4124                 }
4125                 if (bres != NULL) {
4126                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
4127                         return bres;
4128                 }
4129         }
4130
4131         /*
4132          * First step: normalize the compare op
4133          * by placing the constant on the right side
4134          * or moving the lower address node to the left.
4135          */
4136         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
4137                 ir_node *t = left;
4138                 left  = right;
4139                 right = t;
4140
4141                 relation = get_inversed_relation(relation);
4142                 changed  = true;
4143         }
4144
4145         /*
4146          * Second step: Try to reduce the magnitude
4147          * of a constant. This may help to generate better code
4148          * later and may help to normalize more compares.
4149          * Of course this is only possible for integer values.
4150          */
4151         tv = value_of(right);
4152         if (tv != tarval_bad) {
4153                 ir_mode *mode = get_irn_mode(right);
4154
4155                 /* TODO extend to arbitrary constants */
4156                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
4157                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
4158                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
4159
4160                         /*
4161                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
4162                          * Don't do this for float values as it's unclear whether it is a
4163                          * win. (on the other side it makes detection/creation of fabs hard)
4164                          */
4165                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
4166                             ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) ||
4167                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode)) &&
4168                                 !mode_is_float(mode)) {
4169                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
4170                                 left = op;
4171                                 mode = op_mode;
4172                                 changedc = true;
4173                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4174                         }
4175                 }
4176
4177                 if (tv != tarval_bad) {
4178                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
4179                          * on Unary Minus or on == and !=:
4180                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
4181                          *
4182                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
4183                          * be optimized, see this:
4184                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
4185                          */
4186                         if (is_Minus(left) &&
4187                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
4188                                 (mode_is_int(mode) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)))) {
4189                                 tv = tarval_neg(tv);
4190
4191                                 if (tv != tarval_bad) {
4192                                         left = get_Minus_op(left);
4193                                         relation = get_inversed_relation(relation);
4194                                         changedc = true;
4195                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4196                                 }
4197                         } else if (is_Not(left) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)) {
4198                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
4199                                 tv = tarval_not(tv);
4200
4201                                 if (tv != tarval_bad) {
4202                                         left = get_Not_op(left);
4203                                         changedc = true;
4204                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4205                                 }
4206                         }
4207
4208                         /* for integer modes, we have more */
4209                         if (mode_is_int(mode)) {
4210                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
4211                                 if ((relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_greater_equal) &&
4212                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_greater) {
4213                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4214
4215                                         if (tv != tarval_bad) {
4216                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4217                                                 changedc = true;
4218                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4219                                         }
4220                                 }
4221                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
4222                                 else if ((relation == ir_relation_greater || relation == ir_relation_less_equal) &&
4223                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_less) {
4224                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
4225
4226                                         if (tv != tarval_bad) {
4227                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4228                                                 changedc = true;
4229                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4230                                         }
4231                                 }
4232
4233                                 /* the following reassociations work only for == and != */
4234                                 if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4235                                         if (tv != tarval_bad) {
4236                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
4237                                                 if (is_Sub(left)) {
4238                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
4239                                                         ir_tarval *tv2 = value_of(c1);
4240
4241                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4242                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
4243
4244                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4245                                                                         left    = get_Sub_left(left);
4246                                                                         tv      = tv2;
4247                                                                         changedc = true;
4248                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4249                                                                 }
4250                                                         }
4251                                                 }
4252                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4253                                                 else if (is_Add(left)) {
4254                                                         ir_node *a_l = get_Add_left(left);
4255                                                         ir_node *a_r = get_Add_right(left);
4256                                                         ir_node *a;
4257                                                         ir_tarval *tv2;
4258
4259                                                         if (is_Const(a_l)) {
4260                                                                 a = a_r;
4261                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4262                                                         } else {
4263                                                                 a = a_l;
4264                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4265                                                         }
4266
4267                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4268                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4269
4270                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4271                                                                         left    = a;
4272                                                                         tv      = tv2;
4273                                                                         changedc = true;
4274                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4275                                                                 }
4276                                                         }
4277                                                 }
4278                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4279                                                 else if (is_Minus(left)) {
4280                                                         ir_tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4281
4282                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4283                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4284                                                                 tv      = tv2;
4285                                                                 changedc = true;
4286                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4287                                                         }
4288                                                 }
4289                                         }
4290                                 } /* == or != */
4291                         } /* mode_is_int */
4292
4293                         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4294                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4295                                         ir_node *c1;
4296
4297                                 case iro_And:
4298                                         c1 = get_And_right(left);
4299                                         if (is_Const(c1)) {
4300                                                 /*
4301                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4302                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4303                                                  */
4304                                                 ir_tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4305                                                 if (mask != tv) {
4306                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4307                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4308                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4309                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4310                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4311                                                         return c1;
4312                                                 }
4313
4314                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4315                                                         /*
4316                                                          * optimization for AND:
4317                                                          * Optimize:
4318                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4319                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4320                                                          *
4321                                                          * if C is a single Bit constant.
4322                                                          */
4323
4324                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4325                                                            because our const might be changed */
4326                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4327                                                                 /* fine: do the transformation */
4328                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4329                                                                 relation ^= ir_relation_less_equal_greater;
4330                                                                 changedc = true;
4331                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4332                                                         }
4333                                                 }
4334                                         }
4335                                         break;
4336                                 case iro_Or:
4337                                         c1 = get_Or_right(left);
4338                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4339                                                 /*
4340                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4341                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4342                                                  */
4343                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4344                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4345                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4346                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4347                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4348                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4349                                                         return c1;
4350                                                 }
4351                                         }
4352                                         break;
4353                                 case iro_Shl:
4354                                         /*
4355                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4356                                          *                             FALSE                       else
4357                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4358                                          *                             TRUE                        else
4359                                          */
4360                                         c1 = get_Shl_right(left);
4361                                         if (is_Const(c1)) {
4362                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4363                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4364                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4365                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4366                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4367                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4368                                                 ir_node   *sl, *blk;
4369
4370                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4371                                                         /* condition not met */
4372                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4373                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4374                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4375                                                         return c1;
4376                                                 }
4377                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4378                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4379                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4380                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4381                                                 changedc = true;
4382                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4383                                         }
4384                                         break;
4385                                 case iro_Shr:
4386                                         /*
4387                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4388                                          *                             FALSE                       else
4389                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4390                                          *                             TRUE                        else
4391                                          */
4392                                         c1 = get_Shr_right(left);
4393                                         if (is_Const(c1)) {
4394                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4395                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4396                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4397                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4398                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4399                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4400                                                 ir_node   *sl, *blk;
4401
4402                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4403                                                         /* condition not met */
4404                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4405                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4406                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4407                                                         return c1;
4408                                                 }
4409                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4410                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4411                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4412                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4413                                                 changedc = true;
4414                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4415                                         }
4416                                         break;
4417                                 case iro_Shrs:
4418                                         /*
4419                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4420                                          *                             FALSE                       else
4421                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4422                                          *                             TRUE                        else
4423                                          */
4424                                         c1 = get_Shrs_right(left);
4425                                         if (is_Const(c1)) {
4426                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4427                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4428                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4429                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4430                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4431                                                 ir_tarval *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4432                                                 ir_node *sl, *blk;
4433
4434                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4435                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4436
4437                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4438                                                         /* condition not met */
4439                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4440                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4441                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4442                                                         return c1;
4443                                                 }
4444                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4445                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4446                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4447                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4448                                                 changedc = true;
4449                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4450                                         }
4451                                         break;
4452                                 }  /* switch */
4453                         }
4454                 } /* tarval != bad */
4455         }
4456
4457         if (changedc) {     /* need a new Const */
4458                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4459                 right = new_r_Const(irg, tv);
4460                 changed = true;
4461         }
4462
4463         if ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4464                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4465
4466                 if (is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) {
4467                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4468
4469                         if (is_Const(c)) {
4470                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4471
4472                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4473                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4474                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4475                                         ir_node *blk  = get_irn_n(op, -1);
4476                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(op);
4477                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4478
4479                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4480                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), blk, v, new_r_Const(irg, tv), mode);
4481                                         changed = true;
4482                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4483                                 }
4484                         }
4485                 }
4486         }
4487
4488         if (changed) {
4489                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4490                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4491
4492                 /* create a new compare */
4493                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, left, right, relation);
4494         }
4495
4496         return n;
4497 }
4498
4499 /**
4500  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4501  */
4502 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
4503 {
4504         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4505         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4506         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4507
4508         if (a == b) {
4509                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4510                 case pn_CopyB_X_regular:
4511                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
4512                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4513                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(copyb));
4514                         break;
4515                 case pn_CopyB_X_except: {
4516                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4517                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4518                         proj = new_r_Bad(irg, mode_X);
4519                         break;
4520                 }
4521                 default:
4522                         break;
4523                 }
4524         }
4525         return proj;
4526 }  /* transform_node_Proj_CopyB */
4527
4528 /**
4529  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
4530  */
4531 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
4532 {
4533         ir_node *oldn  = proj;
4534         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
4535         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
4536         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
4537         int ret_tuple  = 0;
4538
4539         if (idx == get_Bound_lower(bound))
4540                 ret_tuple = 1;
4541         else if (is_Bound(pred)) {
4542                 /*
4543                 * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
4544                 * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
4545                 */
4546                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
4547                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
4548                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
4549                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
4550                         /*
4551                          * One could expect that we simply return the previous
4552                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
4553                          * add an exception Proj to a new location then.
4554                          * So, we must turn in into a tuple.
4555                          */
4556                         ret_tuple = 1;
4557                 }
4558         }
4559         if (ret_tuple) {
4560                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
4561                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4562                 case pn_Bound_M:
4563                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4564                         proj = get_Bound_mem(bound);
4565                         break;
4566                 case pn_Bound_X_except:
4567                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4568                         proj = new_r_Bad(get_irn_irg(proj), mode_X);
4569                         break;
4570                 case pn_Bound_res:
4571                         proj = idx;
4572                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
4573                         break;
4574                 case pn_Bound_X_regular:
4575                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4576                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(bound));
4577                         break;
4578                 default:
4579                         break;
4580                 }
4581         }
4582         return proj;
4583 }  /* transform_node_Proj_Bound */
4584
4585 /**
4586  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
4587  * because of creating new nodes.
4588  */
4589 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj)
4590 {
4591         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
4592
4593         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
4594                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
4595         return proj;
4596 }  /* transform_node_Proj */
4597
4598 static bool is_block_unreachable(const ir_node *block)
4599 {
4600         const ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
4601         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_BAD_BLOCK))
4602                 return false;
4603         return get_Block_dom_depth(block) < 0;
4604 }
4605
4606 static ir_node *transform_node_Block(ir_node *block)
4607 {
4608         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
4609         int       arity = get_irn_arity(block);
4610         ir_node  *bad   = NULL;
4611         int       i;
4612
4613         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_BAD_BLOCK))
4614                 return block;
4615
4616         for (i = 0; i < arity; ++i) {
4617                 ir_node *pred       = get_Block_cfgpred(block, i);
4618                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(pred);
4619                 if (!is_Bad(pred) && !is_block_unreachable(pred_block))
4620                         continue;
4621                 if (bad == NULL)
4622                         bad = new_r_Bad(irg, mode_X);
4623                 set_irn_n(block, i, bad);
4624         }
4625
4626         return block;
4627 }
4628
4629 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi)
4630 {
4631         int       n     = get_irn_arity(phi);
4632         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(phi);
4633         ir_node  *block = get_nodes_block(phi);
4634         ir_graph *irg   = get_irn_irg(phi);
4635         ir_node  *bad   = NULL;
4636         int       i;
4637
4638         /* Set phi-operands for bad-block inputs to bad */
4639         for (i = 0; i < n; ++i) {
4640                 ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
4641                 if (is_Bad(pred) || is_block_unreachable(get_nodes_block(pred))) {
4642                         if (bad == NULL)
4643                                 bad = new_r_Bad(irg, mode);
4644                         set_irn_n(phi, i, bad);
4645                 }
4646         }
4647
4648         /* Move Pin nodes down through Phi nodes. */
4649         if (mode == mode_M) {
4650                 n = get_irn_arity(phi);
4651
4652                 /* Beware of Phi0 */
4653                 if (n > 0) {
4654                         ir_node **in;
4655                         ir_node  *new_phi;
4656
4657                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
4658
4659                         for (i = 0; i < n; ++i) {
4660                                 ir_node *pred = get_irn_n(phi, i);
4661
4662                                 if (!is_Pin(pred))
4663                                         return phi;
4664
4665                                 in[i] = get_Pin_op(pred);
4666                         }
4667
4668                         /* Move the Pin nodes "behind" the Phi. */
4669                         block   = get_irn_n(phi, -1);
4670                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, mode_M);
4671                         return new_r_Pin(block, new_phi);
4672                 }
4673         }
4674         /* Move Confirms down through Phi nodes. */
4675         else if (mode_is_reference(mode)) {
4676                 n = get_irn_arity(phi);
4677
4678                 /* Beware of Phi0 */
4679                 if (n > 0) {
4680                         ir_node    *pred = get_irn_n(phi, 0);
4681                         ir_node    *bound, *new_phi, *block, **in;
4682                         ir_relation relation;
4683
4684                         if (! is_Confirm(pred))
4685                                 return phi;
4686
4687                         bound    = get_Confirm_bound(pred);
4688                         relation = get_Confirm_relation(pred);
4689
4690                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
4691                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
4692
4693                         for (i = 1; i < n; ++i) {
4694                                 pred = get_irn_n(phi, i);
4695
4696                                 if (! is_Confirm(pred) ||
4697                                         get_Confirm_bound(pred) != bound ||
4698                                         get_Confirm_relation(pred) != relation)
4699                                         return phi;
4700                                 in[i] = get_Confirm_value(pred);
4701                         }
4702                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
4703                         block = get_irn_n(phi, -1);
4704                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, get_irn_mode(phi));
4705                         return new_r_Confirm(block, new_phi, bound, relation);
4706                 }
4707         }
4708         return phi;
4709 }
4710
4711 /**
4712  * Returns the operands of a commutative bin-op, if one operand is
4713  * a const, it is returned as the second one.
4714  */
4715 static void get_comm_Binop_Ops(ir_node *binop, ir_node **a, ir_node **c)
4716 {
4717         ir_node *op_a = get_binop_left(binop);
4718         ir_node *op_b = get_binop_right(binop);
4719
4720         assert(is_op_commutative(get_irn_op(binop)));
4721
4722         if (is_Const(op_a)) {
4723                 *a = op_b;
4724                 *c = op_a;
4725         } else {
4726                 *a = op_a;
4727                 *c = op_b;
4728         }
4729 }  /* get_comm_Binop_Ops */
4730
4731 /**
4732  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
4733  * Such pattern may arise in bitfield stores.
4734  *
4735  * value  c4                  value      c4 & c2
4736  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
4737  *        OR     c2      ===>               OR
4738  *           AND    c1
4739  *               OR
4740  *
4741  *
4742  * value  c2                 value  c1
4743  *     AND   c1    ===>           OR     if (c1 | c2) == 0x111..11
4744  *        OR
4745  */
4746 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *irn_or)
4747 {
4748         ir_node *irn_and, *c1;
4749         ir_node *or_l, *c2;
4750         ir_node *and_l, *c3;
4751         ir_node *value, *c4;
4752         ir_node *new_and, *new_const, *block;
4753         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
4754
4755         ir_tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv;
4756
4757         for (;;) {
4758                 ir_graph *irg;
4759                 get_comm_Binop_Ops(irn_or, &irn_and, &c1);
4760                 if (!is_Const(c1) || !is_And(irn_and))
4761                         return irn_or;
4762
4763                 get_comm_Binop_Ops(irn_and, &or_l, &c2);
4764                 if (!is_Const(c2))
4765                         return irn_or;
4766
4767                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4768                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4769
4770                 tv = tarval_or(tv1, tv2);
4771                 if (tarval_is_all_one(tv)) {
4772                         /* the AND does NOT clear a bit with isn't set by the OR */
4773                         set_Or_left(irn_or, or_l);
4774                         set_Or_right(irn_or, c1);
4775
4776                         /* check for more */
4777                         continue;
4778                 }
4779
4780                 if (!is_Or(or_l))
4781                         return irn_or;
4782
4783                 get_comm_Binop_Ops(or_l, &and_l, &c3);
4784                 if (!is_Const(c3) || !is_And(and_l))
4785                         return irn_or;
4786
4787                 get_comm_Binop_Ops(and_l, &value, &c4);
4788                 if (!is_Const(c4))
4789                         return irn_or;
4790
4791                 /* ok, found the pattern, check for conditions */
4792                 assert(mode == get_irn_mode(irn_and));
4793                 assert(mode == get_irn_mode(or_l));
4794                 assert(mode == get_irn_mode(and_l));
4795
4796                 tv3 = get_Const_tarval(c3);
4797                 tv4 = get_Const_tarval(c4);
4798
4799                 tv = tarval_or(tv4, tv2);
4800                 if (!tarval_is_all_one(tv)) {
4801                         /* have at least one 0 at the same bit position */
4802                         return irn_or;
4803                 }
4804
4805                 if (tv3 != tarval_andnot(tv3, tv4)) {
4806                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4807                         return irn_or;
4808                 }
4809
4810                 if (tv1 != tarval_andnot(tv1, tv2)) {
4811                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4812                         return irn_or;
4813                 }
4814
4815                 /* ok, all conditions met */
4816                 block = get_irn_n(irn_or, -1);
4817                 irg   = get_irn_irg(block);
4818
4819                 new_and = new_r_And(block, value, new_r_Const(irg, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
4820
4821                 new_const = new_r_Const(irg, tarval_or(tv3, tv1));
4822
4823                 set_Or_left(irn_or, new_and);
4824                 set_Or_right(irn_or, new_const);
4825
4826                 /* check for more */
4827         }
4828 }  /* transform_node_Or_bf_store */
4829
4830 /**
4831  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rotl
4832  */
4833 static ir_node *transform_node_Or_Rotl(ir_node *irn_or)
4834 {
4835         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
4836         ir_node *shl, *shr, *block;
4837         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *n;
4838         ir_tarval *tv1, *tv2;
4839
4840         /* some backends can't handle rotl */
4841         if (!be_get_backend_param()->support_rotl)
4842                 return irn_or;
4843
4844         if (! mode_is_int(mode))
4845                 return irn_or;
4846
4847         shl = get_binop_left(irn_or);
4848         shr = get_binop_right(irn_or);
4849
4850         if (is_Shr(shl)) {
4851                 if (!is_Shl(shr))
4852                         return irn_or;
4853
4854                 irn = shl;
4855                 shl = shr;
4856                 shr = irn;
4857         } else if (!is_Shl(shl)) {
4858                 return irn_or;
4859         } else if (!is_Shr(shr)) {
4860                 return irn_or;
4861         }
4862         x = get_Shl_left(shl);
4863         if (x != get_Shr_left(shr))
4864                 return irn_or;
4865
4866         c1 = get_Shl_right(shl);
4867         c2 = get_Shr_right(shr);
4868         if (is_Const(c1) && is_Const(c2)) {
4869                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4870                 if (! tarval_is_long(tv1))
4871                         return irn_or;
4872
4873                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4874                 if (! tarval_is_long(tv2))
4875                         return irn_or;
4876
4877                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
4878                                 != (int) get_mode_size_bits(mode))
4879                         return irn_or;
4880
4881                 /* yet, condition met */
4882                 block = get_nodes_block(irn_or);
4883
4884                 n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
4885
4886                 DBG_OPT_ALGSIM1(irn_or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4887                 return n;
4888         }
4889
4890         /* Note: the obvious rot formulation (a << x) | (a >> (32-x)) gets
4891          * transformed to (a << x) | (a >> -x) by transform_node_shift_modulo() */
4892         if (!ir_is_negated_value(c1, c2)) {
4893                 return irn_or;
4894         }
4895
4896         /* yet, condition met */
4897         block = get_nodes_block(irn_or);
4898         n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
4899         DBG_OPT_ALGSIM0(irn_or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4900         return n;
4901 }  /* transform_node_Or_Rotl */
4902
4903 static bool is_cmp_unequal(const ir_node *node)
4904 {
4905         ir_relation relation = get_Cmp_relation(node);
4906         ir_node    *left     = get_Cmp_left(node);
4907         ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
4908         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
4909
4910         if (relation == ir_relation_less_greater)
4911                 return true;
4912
4913         if (!mode_is_signed(mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right))
4914                 return relation == ir_relation_greater;
4915         return false;
4916 }
4917
4918 /**
4919  * Transform an Or.
4920  */
4921 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n)
4922 {
4923         ir_node *c, *oldn = n;
4924         ir_node *a = get_Or_left(n);
4925         ir_node *b = get_Or_right(n);
4926         ir_mode *mode;
4927
4928         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
4929                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
4930                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
4931
4932                 mode = get_irn_mode(n);
4933                 a = get_Not_op(a);
4934                 b = get_Not_op(b);
4935                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
4936                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
4937                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
4938                 return n;
4939         }
4940
4941         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
4942         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
4943                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
4944                 ir_node *a_right = get_Cmp_right(a);
4945                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
4946                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
4947                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
4948                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
4949                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
4950                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
4951                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
4952                         ir_relation new_relation = a_relation | b_relation;
4953                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
4954                 }
4955                 /* Cmp(a!=b) or Cmp(c!=d) => Cmp((a^b)|(c^d) != 0) */
4956                 if (is_cmp_unequal(a) && is_cmp_unequal(b)
4957                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
4958                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
4959                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
4960                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
4961                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
4962                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
4963                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
4964                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
4965                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
4966                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
4967                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
4968                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
4969                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
4970                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_less_greater);
4971                         }
4972                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
4973                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
4974                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
4975                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
4976                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
4977                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
4978                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
4979                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
4980                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
4981                                 ir_node  *or     = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
4982                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
4983                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_less_greater);
4984                         }
4985                 }
4986         }
4987
4988         mode = get_irn_mode(n);
4989         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_or, a, b, c, mode);
4990
4991         n = transform_node_Or_bf_store(n);
4992         n = transform_node_Or_Rotl(n);
4993         if (n != oldn)
4994                 return n;
4995
4996         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or);
4997         if (is_Or(n))
4998                 n = transform_node_bitop_shift(n);
4999
5000         return n;
5001 }  /* transform_node_Or */
5002
5003
5004 /* forward */
5005 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
5006
5007 /**
5008  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
5009  *
5010  * Should be moved to reassociation?
5011  */
5012 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n)
5013 {
5014         ir_node *left, *right;
5015         ir_mode *mode;
5016         ir_mode *count_mode;
5017         ir_tarval *tv1, *tv2, *res;
5018         ir_node *in[2], *irn, *block;
5019         ir_graph *irg;
5020         int       modulo_shf;
5021
5022         left = get_binop_left(n);
5023
5024         /* different operations */
5025         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
5026                 return n;
5027
5028         right = get_binop_right(n);
5029         tv1   = value_of(right);
5030         if (tv1 == tarval_bad)
5031                 return n;
5032
5033         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
5034         if (tv2 == tarval_bad)
5035                 return n;
5036
5037         count_mode = get_tarval_mode(tv1);
5038         if (get_tarval_mode(tv2) != count_mode) {
5039                 /* TODO: search bigger mode or something and convert... */
5040                 return n;
5041         }
5042
5043         mode       = get_irn_mode(n);
5044         modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
5045
5046         if (modulo_shf > 0) {
5047                 ir_tarval *modulo_mask = new_tarval_from_long(modulo_shf-1, count_mode);
5048
5049                 /* I'm not so sure what happens in one complement... */
5050                 assert(get_mode_arithmetic(count_mode) == irma_twos_complement);
5051                 /* modulo shifts should always be a power of 2 (otherwise modulo_mask
5052                  * above will be invalid) */
5053                 assert(modulo_shf<=0 || is_po2(modulo_shf));
5054
5055                 tv1 = tarval_and(tv1, modulo_mask);
5056                 tv2 = tarval_and(tv2, modulo_mask);
5057         }
5058         res = tarval_add(tv1, tv2);
5059         irg = get_irn_irg(n);
5060
5061         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
5062         if (is_Rotl(n)) {
5063                 int        bits   = get_mode_size_bits(mode);
5064                 ir_tarval *modulo = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5065                 res = tarval_mod(res, modulo);
5066         } else {
5067                 long       bits      = get_mode_size_bits(mode);
5068                 ir_tarval *mode_size = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5069
5070                 /* shifting too much */
5071                 if (!(tarval_cmp(res, mode_size) & ir_relation_less)) {
5072                         if (is_Shrs(n)) {
5073                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5074                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5075                                 ir_mode  *smode = get_irn_mode(right);
5076                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, smode, get_mode_size_bits(mode) - 1);
5077                                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, get_binop_left(left), cnst, mode);
5078                         }
5079
5080                         return new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
5081                 }
5082         }
5083
5084         /* ok, we can replace it */
5085         assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
5086         block = get_nodes_block(n);
5087
5088         in[0] = get_binop_left(left);
5089         in[1] = new_r_Const(irg, res);
5090
5091         irn = new_ir_node(NULL, get_Block_irg(block), block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
5092
5093         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
5094
5095         return transform_node(irn);
5096 }
5097
5098 /**
5099  * normalisation:
5100  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
5101  *    also:
5102  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
5103  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
5104  */
5105 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n)
5106 {
5107         ir_node   *left;
5108         ir_node   *right = get_binop_right(n);
5109         ir_node   *x;
5110         ir_node   *block;
5111         ir_mode   *mode;
5112         dbg_info  *dbgi;
5113         ir_node   *new_const;
5114         ir_node   *new_shift;
5115         ir_node   *new_and;
5116         ir_tarval *tv_shl;
5117         ir_tarval *tv_shr;
5118         ir_tarval *tv_shift;
5119         ir_tarval *tv_mask;
5120         ir_graph  *irg;
5121         ir_relation relation;
5122         int        need_shrs = 0;
5123
5124         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
5125
5126         if (!is_Const(right))
5127                 return n;
5128
5129         left = get_binop_left(n);
5130         mode = get_irn_mode(n);
5131         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
5132                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
5133
5134                 if (!is_Const(shr_right))
5135                         return n;
5136
5137                 x      = get_binop_left(left);
5138                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
5139                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
5140
5141                 if (is_Shrs(left)) {
5142                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
5143                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & ir_relation_greater_equal))
5144                                 return n;
5145
5146                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5147                         need_shrs = 1;
5148                 } else {
5149                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5150                 }
5151                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
5152         } else if (is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
5153                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
5154
5155                 if (!is_Const(shl_right))
5156                         return n;
5157
5158                 x      = get_Shl_left(left);
5159                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
5160                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
5161
5162                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
5163                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
5164         } else {
5165                 return n;
5166         }
5167
5168         if (get_tarval_mode(tv_shl) != get_tarval_mode(tv_shr)) {
5169                 tv_shl = tarval_convert_to(tv_shl, get_tarval_mode(tv_shr));
5170         }
5171
5172         assert(tv_mask != tarval_bad);
5173         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
5174
5175         block = get_nodes_block(n);
5176         irg   = get_irn_irg(block);
5177         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5178
5179         relation = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
5180         if (relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_equal) {
5181                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
5182                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5183                 if (need_shrs) {
5184                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, x, new_const, mode);
5185                 } else {
5186                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, x, new_const, mode);
5187                 }
5188         } else {
5189                 assert(relation == ir_relation_greater);
5190                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
5191                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5192                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, x, new_const, mode);
5193         }
5194
5195         new_const = new_r_Const(irg, tv_mask);
5196         new_and   = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5197
5198         return new_and;
5199 }
5200
5201 static ir_tarval *get_modulo_tv_value(ir_tarval *tv, int modulo_val)
5202 {
5203         ir_mode   *mode      = get_tarval_mode(tv);
5204         ir_tarval *modulo_tv = new_tarval_from_long(modulo_val, mode);
5205         return tarval_mod(tv, modulo_tv);
5206 }
5207
5208 typedef ir_node*(*new_shift_func)(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
5209                                   ir_node *left, ir_node *right, ir_mode *mode);
5210
5211 /**
5212  * Normalisation: if we have a shl/shr with modulo_shift behaviour
5213  * then we can use that to minimize the value of Add(x, const) or
5214  * Sub(Const, x). In particular this often avoids 1 instruction in some
5215  * backends for the Shift(x, Sub(Const, y)) case because it can be replaced
5216  * by Shift(x, Minus(y)) which does not need an explicit Const constructed.
5217  */
5218 static ir_node *transform_node_shift_modulo(ir_node *n,
5219                                             new_shift_func new_shift)
5220 {
5221         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
5222         int       modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
5223         ir_node  *newop  = NULL;
5224         ir_mode  *mode_right;
5225         ir_node  *block;
5226         ir_node  *right;
5227         ir_graph *irg;
5228
5229         if (modulo == 0)
5230                 return n;
5231         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
5232                 return n;
5233         if (!is_po2(modulo))
5234                 return n;
5235
5236         irg        = get_irn_irg(n);
5237         block      = get_nodes_block(n);
5238         right      = get_binop_right(n);
5239         mode_right = get_irn_mode(right);
5240         if (is_Const(right)) {
5241                 ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
5242                 ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5243
5244                 if (tv_mod == tv)
5245                         return n;
5246
5247                 newop = new_r_Const(irg, tv_mod);
5248         } else if (is_Add(right)) {
5249                 ir_node *add_right = get_Add_right(right);
5250                 if (is_Const(add_right)) {
5251                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(add_right);
5252                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5253                         ir_node   *newconst;
5254                         if (tv_mod == tv)
5255                                 return n;
5256
5257                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5258                         newop    = new_r_Add(block, get_Add_left(right), newconst,
5259                                              mode_right);
5260                 }
5261         } else if (is_Sub(right)) {
5262                 ir_node *sub_left = get_Sub_left(right);
5263                 if (is_Const(sub_left)) {
5264                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(sub_left);
5265                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5266                         ir_node  *newconst;
5267                         if (tv_mod == tv)
5268                                 return n;
5269
5270                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5271                         newop    = new_r_Sub(block, newconst, get_Sub_right(right),
5272                                              mode_right);
5273                 }
5274         } else {
5275                 return n;
5276         }
5277
5278         if (newop != NULL) {
5279                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
5280                 ir_node  *left = get_binop_left(n);
5281                 return new_shift(dbgi, block, left, newop, mode);
5282         }
5283         return n;
5284 }
5285
5286 /**
5287  * Transform a Shr.
5288  */
5289 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n)
5290 {
5291         ir_node *c, *oldn = n;
5292         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5293         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5294         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5295
5296         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shr, left, right, c, mode);
5297         n = transform_node_shift(n);
5298
5299         if (is_Shr(n))
5300                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shr);
5301         if (is_Shr(n))
5302                 n = transform_node_shl_shr(n);
5303         if (is_Shr(n))
5304                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5305
5306         return n;
5307 }  /* transform_node_Shr */
5308
5309 /**
5310  * Transform a Shrs.
5311  */
5312 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n)
5313 {
5314         ir_node *c, *oldn = n;
5315         ir_node *a    = get_Shrs_left(n);
5316         ir_node *b    = get_Shrs_right(n);
5317         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5318
5319         if (is_oversize_shift(n)) {
5320                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5321                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5322                 ir_mode  *cmode = get_irn_mode(b);
5323                 long      val   = get_mode_size_bits(cmode)-1;
5324                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5325                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, cmode, val);
5326                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, a, cnst, mode);
5327         }
5328
5329         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shrs, a, b, c, mode);
5330         n = transform_node_shift(n);
5331
5332         if (is_Shrs(n))
5333                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shrs);
5334         if (is_Shrs(n))
5335                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5336
5337         return n;
5338 }  /* transform_node_Shrs */
5339
5340 /**
5341  * Transform a Shl.
5342  */
5343 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n)
5344 {
5345         ir_node *c, *oldn = n;
5346         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5347         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5348         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5349
5350         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shl, a, b, c, mode);
5351         n = transform_node_shift(n);
5352
5353         if (is_Shl(n))
5354                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shl);
5355         if (is_Shl(n))
5356                 n = transform_node_shl_shr(n);
5357         if (is_Shl(n))
5358                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5359
5360         return n;
5361 }  /* transform_node_Shl */
5362
5363 /**
5364  * Transform a Rotl.
5365  */
5366 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n)
5367 {
5368         ir_node *c, *oldn = n;
5369         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5370         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5371         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5372
5373         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_rotl, a, b, c, mode);
5374         n = transform_node_shift(n);
5375
5376         if (is_Rotl(n))
5377                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5378
5379         return n;
5380 }  /* transform_node_Rotl */
5381
5382 /**
5383  * Transform a Conv.
5384  */
5385 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n)
5386 {
5387         ir_node *c, *oldn = n;
5388         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5389         ir_node *a    = get_Conv_op(n);
5390
5391         if (mode != mode_b && is_const_Phi(a)) {
5392                 /* Do NOT optimize mode_b Conv's, this leads to remaining
5393                  * Phib nodes later, because the conv_b_lower operation
5394                  * is instantly reverted, when it tries to insert a Convb.
5395                  */
5396                 c = apply_conv_on_phi(a, mode);
5397                 if (c) {
5398                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5399                         return c;
5400                 }
5401         }
5402
5403         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5404                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5405                 return new_r_Unknown(irg, mode);
5406         }
5407
5408         if (mode_is_reference(mode) &&
5409                 get_mode_size_bits(mode) == get_mode_size_bits(get_irn_mode(a)) &&
5410                 is_Add(a)) {
5411                 ir_node *l = get_Add_left(a);
5412                 ir_node *r = get_Add_right(a);
5413                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(a);
5414                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5415                 if (is_Conv(l)) {
5416                         ir_node *lop = get_Conv_op(l);
5417                         if (get_irn_mode(lop) == mode) {
5418                                 /* ConvP(AddI(ConvI(P), x)) -> AddP(P, x) */
5419                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, lop, r, mode);
5420                                 return n;
5421                         }
5422                 }
5423                 if (is_Conv(r)) {
5424                         ir_node *rop = get_Conv_op(r);
5425                         if (get_irn_mode(rop) == mode) {
5426                                 /* ConvP(AddI(x, ConvI(P))) -> AddP(x, P) */
5427                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, l, rop, mode);
5428                                 return n;
5429                         }
5430                 }
5431         }
5432
5433         return n;
5434 }  /* transform_node_Conv */
5435
5436 /**
5437  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5438  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5439  */
5440 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n)
5441 {
5442         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5443         ir_node **in;
5444
5445         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5446
5447         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5448                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5449                 ir_node *block;
5450                 /* no need to keep Bad */
5451                 if (is_Bad(ka))
5452                         continue;
5453                 /* do not keep unreachable code */
5454                 block = is_Block(ka) ? ka : get_nodes_block(ka);
5455                 if (is_block_unreachable(block))
5456                         continue;
5457                 in[j++] = ka;
5458         }
5459         if (j != n_keepalives)
5460                 set_End_keepalives(n, j, in);
5461         return n;
5462 }  /* transform_node_End */
5463
5464 int ir_is_negated_value(const ir_node *a, const ir_node *b)
5465 {
5466         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5467                 return true;
5468         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5469                 return true;
5470         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5471                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5472                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5473                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5474                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5475
5476                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5477                         return true;
5478         }
5479
5480         return false;
5481 }
5482
5483 static const ir_node *skip_upconv(const ir_node *node)
5484 {
5485         while (is_Conv(node)) {
5486                 ir_mode       *mode    = get_irn_mode(node);
5487                 const ir_node *op      = get_Conv_op(node);
5488                 ir_mode       *op_mode = get_irn_mode(op);
5489                 if (!smaller_mode(op_mode, mode))
5490                         break;
5491                 node = op;
5492         }
5493         return node;
5494 }
5495
5496 int ir_mux_is_abs(const ir_node *sel, const ir_node *mux_true,
5497                   const ir_node *mux_false)
5498 {
5499         ir_node    *cmp_left;
5500         ir_node    *cmp_right;
5501         ir_mode    *mode;
5502         ir_relation relation;
5503
5504         if (!is_Cmp(sel))
5505                 return 0;
5506
5507         /**
5508          * Note further that these optimization work even for floating point
5509          * with NaN's because -NaN == NaN.
5510          * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the Abs/-Abs
5511          * transformations.
5512          */
5513         mode = get_irn_mode(mux_true);
5514         if (mode_honor_signed_zeros(mode))
5515                 return 0;
5516
5517         /* must be <, <=, >=, > */
5518         relation = get_Cmp_relation(sel);
5519         if ((relation & ir_relation_less_greater) == 0)
5520                 return 0;
5521
5522         if (!ir_is_negated_value(mux_true, mux_false))
5523                 return 0;
5524
5525         mux_true  = skip_upconv(mux_true);
5526         mux_false = skip_upconv(mux_false);
5527
5528         /* must be x cmp 0 */
5529         cmp_right = get_Cmp_right(sel);
5530         if (!is_Const(cmp_right) || !is_Const_null(cmp_right))
5531                 return 0;
5532
5533         cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5534         if (cmp_left == mux_false) {
5535                 if (relation & ir_relation_less) {
5536                         return 1;
5537                 } else {
5538                         assert(relation & ir_relation_greater);
5539                         return -1;
5540                 }
5541         } else if (cmp_left == mux_true) {
5542                 if (relation & ir_relation_less) {
5543                         return -1;
5544                 } else {
5545                         assert(relation & ir_relation_greater);
5546                         return 1;
5547                 }
5548         }
5549
5550         return 0;
5551 }
5552
5553 ir_node *ir_get_abs_op(const ir_node *sel, ir_node *mux_true,
5554                        ir_node *mux_false)
5555 {
5556         ir_node *cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5557         return cmp_left == skip_upconv(mux_false) ? mux_false : mux_true;
5558 }
5559
5560 /**
5561  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5562  */
5563 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n)
5564 {
5565         ir_node  *oldn = n;
5566         ir_node  *sel  = get_Mux_sel(n);
5567         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
5568         ir_node  *t    = get_Mux_true(n);
5569         ir_node  *f    = get_Mux_false(n);
5570         ir_graph *irg  = get_irn_irg(n);
5571
5572         /* implement integer abs: abs(x) = x^(x >>s 31) - (x >>s 31) */
5573         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
5574                 int abs = ir_mux_is_abs(sel, t, f);
5575                 if (abs != 0) {
5576                         dbg_info *dbgi       = get_irn_dbg_info(n);
5577                         ir_node  *block      = get_nodes_block(n);
5578                         ir_node  *op         = ir_get_abs_op(sel, t, f);
5579                         int       bits       = get_mode_size_bits(mode);
5580                         ir_node  *shiftconst = new_r_Const_long(irg, mode_Iu, bits-1);
5581                         ir_node  *sext       = new_rd_Shrs(dbgi, block, op, shiftconst, mode);
5582                         ir_node  *xorn       = new_rd_Eor(dbgi, block, op, sext, mode);
5583                         ir_node  *res;
5584                         if (abs > 0) {
5585                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, xorn, sext, mode);
5586                         } else {
5587                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, sext, xorn, mode);
5588                         }
5589                         return res;
5590                 }
5591         }
5592
5593         if (is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX))
5594                 return n;
5595
5596         if (is_Mux(t)) {
5597                 ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5598                 ir_node*  c0    = sel;
5599                 ir_node*  c1    = get_Mux_sel(t);
5600                 ir_node*  t1    = get_Mux_true(t);
5601                 ir_node*  f1    = get_Mux_false(t);
5602                 if (f == f1) {
5603                         /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), y) -> typical if (cond0 && cond1) x else y */
5604                         ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, c1, mode_b);
5605                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, f1, t1, mode);
5606                         n   = new_mux;
5607                         sel = and_;
5608                         f   = f1;
5609                         t   = t1;
5610                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5611                 } else if (f == t1) {
5612                         /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), x) */
5613                         ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5614                         ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, not_c1, mode_b);
5615                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, t1, f1, mode);
5616                         n   = new_mux;
5617                         sel = and_;
5618                         f   = t1;
5619                         t   = f1;
5620                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5621                 }
5622         } else if (is_Mux(f)) {
5623                 ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5624                 ir_node*  c0    = sel;
5625                 ir_node*  c1    = get_Mux_sel(f);
5626                 ir_node*  t1    = get_Mux_true(f);
5627                 ir_node*  f1    = get_Mux_false(f);
5628                 if (t == t1) {
5629                         /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, x, y)) -> typical if (cond0 || cond1) x else y */
5630                         ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, c1, mode_b);
5631                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, f1, t1, mode);
5632                         n   = new_mux;
5633                         sel = or_;
5634                         f   = f1;
5635                         t   = t1;
5636                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5637                 } else if (t == f1) {
5638                         /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, y, x)) */
5639                         ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5640                         ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, not_c1, mode_b);
5641                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, t1, f1, mode);
5642                         n   = new_mux;
5643                         sel = or_;
5644                         f   = t1;
5645                         t   = f1;
5646                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5647                 }
5648         }
5649
5650         /* first normalization step: try to move a constant to the false side,
5651          * 0 preferred on false side too */
5652         if (is_Cmp(sel) && is_Const(t) &&
5653                         (!is_Const(f) || (is_Const_null(t) && !is_Const_null(f)))) {
5654                 dbg_info *seldbgi = get_irn_dbg_info(sel);
5655                 ir_node  *block   = get_nodes_block(sel);
5656                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5657                 ir_node *tmp = t;
5658                 t = f;
5659                 f = tmp;
5660
5661                 /* Mux(x, a, b) => Mux(not(x), b, a) */
5662                 relation = get_negated_relation(relation);
5663                 sel = new_rd_Cmp(seldbgi, block, get_Cmp_left(sel),
5664                                 get_Cmp_right(sel), relation);
5665                 n = new_rd_Mux(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), sel, f, t, mode);
5666         }
5667
5668         /* note: after normalization, false can only happen on default */
5669         if (mode == mode_b) {
5670                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5671                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5672
5673                 if (is_Const(t)) {
5674                         ir_tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5675                         if (tv_t == tarval_b_true) {
5676                                 if (is_Const(f)) {
5677                                         /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5678                                         assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5679                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5680                                         return sel;
5681                                 } else {
5682                                         /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5683                                         n = new_rd_Or(dbg, block, sel, f, mode_b);
5684                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5685                                         return n;
5686                                 }
5687                         }
5688                 } else if (is_Const(f)) {
5689                         ir_tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5690                         if (tv_f == tarval_b_true) {
5691                                 /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5692                                 ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, block, sel, mode_b);
5693                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5694                                 n = new_rd_Or(dbg, block, not_sel, t, mode_b);
5695                                 return n;
5696                         } else {
5697                                 /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5698                                 assert(tv_f == tarval_b_false);
5699                                 n = new_rd_And(dbg, block, sel, t, mode_b);
5700                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5701                                 return n;
5702                         }
5703                 }
5704         }
5705
5706         /* more normalization: Mux(sel, 0, 1) is simply a conv from the mode_b
5707          * value to integer. */
5708         if (is_Const(t) && is_Const(f) && mode_is_int(mode)) {
5709                 ir_tarval *a = get_Const_tarval(t);
5710                 ir_tarval *b = get_Const_tarval(f);
5711
5712                 if (tarval_is_one(a) && tarval_is_null(b)) {
5713                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5714                         ir_node *conv  = new_r_Conv(block, sel, mode);
5715                         n = conv;
5716                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5717                         return n;
5718                 } else if (tarval_is_null(a) && tarval_is_one(b)) {
5719                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5720                         ir_node *not_  = new_r_Not(block, sel, mode_b);
5721                         ir_node *conv  = new_r_Conv(block, not_, mode);
5722                         n = conv;
5723                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5724                         return n;
5725                 }
5726         }
5727
5728         if (is_Cmp(sel)) {
5729                 ir_node    *cmp_r    = get_Cmp_right(sel);
5730                 if (is_Const(cmp_r) && is_Const_null(cmp_r)) {
5731                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5732                         ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(sel);
5733
5734                         if (mode_is_int(mode)) {
5735                                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5736                                 /* integer only */
5737                                 if ((relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_equal) && is_And(cmp_l)) {
5738                                         /* Mux((a & b) != 0, c, 0) */
5739                                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5740                                         ir_node *and_l;
5741
5742                                         if (and_r == t && f == cmp_r) {
5743                                                 if (is_Const(t) && tarval_is_single_bit(get_Const_tarval(t))) {
5744                                                         if (relation == ir_relation_less_greater) {
5745                                                                 /* Mux((a & 2^C) != 0, 2^C, 0) */
5746                                                                 n = cmp_l;
5747                                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5748                                                         } else {
5749                                                                 /* Mux((a & 2^C) == 0, 2^C, 0) */
5750                                                                 n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5751                                                                         block, cmp_l, t, mode);
5752                                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5753                                                         }
5754                                                         return n;
5755                                                 }
5756                                         }
5757                                         if (is_Shl(and_r)) {
5758                                                 ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_r);
5759                                                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5760                                                         if (and_r == t && f == cmp_r) {
5761                                                                 if (relation == ir_relation_less_greater) {
5762                                                                         /* (a & (1 << n)) != 0, (1 << n), 0) */
5763                                                                         n = cmp_l;
5764                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5765                                                                 } else {
5766                                                                         /* (a & (1 << n)) == 0, (1 << n), 0) */
5767                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5768                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5769                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5770                                                                 }
5771                                                                 return n;
5772                                                         }
5773                                                 }
5774                                         }
5775                                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5776                                         if (is_Shl(and_l)) {
5777                                                 ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_l);
5778                                                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5779                                                         if (and_l == t && f == cmp_r) {
5780                                                                 if (relation == ir_relation_less_greater) {
5781                                                                         /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
5782                                                                         n = cmp_l;
5783                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5784                                                                 } else {
5785                                                                         /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
5786                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5787                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5788                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5789                                                                 }
5790                                                                 return n;
5791                                                         }
5792                                                 }
5793                                         }
5794                                 }
5795                         }
5796                 }
5797         }
5798
5799         return n;
5800 }
5801
5802 /**
5803  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
5804  * of the other sync to our own inputs
5805  */
5806 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n)
5807 {
5808         int arity = get_Sync_n_preds(n);
5809         int i;
5810
5811         for (i = 0; i < arity;) {
5812                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
5813                 int      pred_arity;
5814                 int      j;
5815
5816                 /* Remove Bad predecessors */
5817                 if (is_Bad(pred)) {
5818                         del_Sync_n(n, i);
5819                         --arity;
5820                         continue;
5821                 }
5822
5823                 /* Remove duplicate predecessors */
5824                 for (j = 0; j < i; ++j) {
5825                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
5826                                 del_Sync_n(n, i);
5827                                 --arity;
5828                                 break;
5829                         }
5830                 }
5831                 if (j < i)
5832                         continue;
5833
5834                 if (!is_Sync(pred)) {
5835                         ++i;
5836                         continue;
5837                 }
5838
5839                 del_Sync_n(n, i);
5840                 --arity;
5841
5842                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
5843                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
5844                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
5845                         int      k;
5846
5847                         for (k = 0;; ++k) {
5848                                 if (k >= arity) {
5849                                         add_irn_n(n, pred_pred);
5850                                         ++arity;
5851                                         break;
5852                                 }
5853                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred) break;
5854                         }
5855                 }
5856         }
5857
5858         if (arity == 0) {
5859                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5860                 return new_r_Bad(irg, mode_M);
5861         }
5862         if (arity == 1) {
5863                 return get_Sync_pred(n, 0);
5864         }
5865
5866         /* rehash the sync node */
5867         add_identities(n);
5868         return n;
5869 }
5870
5871 static ir_node *transform_node_Load(ir_node *n)
5872 {
5873         /* if our memory predecessor is a load from the same address, then reuse the
5874          * previous result */
5875         ir_node *mem = get_Load_mem(n);
5876         ir_node *mem_pred;
5877
5878         if (!is_Proj(mem))
5879                 return n;
5880         /* don't touch volatile loads */
5881         if (get_Load_volatility(n) == volatility_is_volatile)
5882                 return n;
5883         mem_pred = get_Proj_pred(mem);
5884         if (is_Load(mem_pred)) {
5885                 ir_node *pred_load = mem_pred;
5886
5887                 /* conservatively compare the 2 loads. TODO: This could be less strict
5888                  * with fixup code in some situations (like smaller/bigger modes) */
5889                 if (get_Load_ptr(pred_load) != get_Load_ptr(n))
5890                         return n;
5891                 if (get_Load_mode(pred_load) != get_Load_mode(n))
5892                         return n;
5893                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
5894                  * not compare the unaligned attribute */
5895                 {
5896                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5897                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
5898                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5899                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
5900                         ir_mode  *mode  = get_Load_mode(n);
5901                         ir_node  *res   = new_r_Proj(pred_load, mode, pn_Load_res);
5902                         ir_node  *in[]  = { mem, res, jmp, bad };
5903                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
5904                         return tuple;
5905                 }
5906         } else if (is_Store(mem_pred)) {
5907                 ir_node *pred_store = mem_pred;
5908                 ir_node *value      = get_Store_value(pred_store);
5909
5910                 if (get_Store_ptr(pred_store) != get_Load_ptr(n))
5911                         return n;
5912                 if (get_irn_mode(value) != get_Load_mode(n))
5913                         return n;
5914                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
5915                  * not compare the unaligned attribute */
5916                 {
5917                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5918                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
5919                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5920                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
5921                         ir_node  *res   = value;
5922                         ir_node  *in[]  = { mem, res, jmp, bad };
5923                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
5924                         return tuple;
5925                 }
5926         }
5927
5928         return n;
5929 }
5930
5931 /**
5932  * optimize a trampoline Call into a direct Call
5933  */
5934 static ir_node *transform_node_Call(ir_node *call)
5935 {
5936         ir_node  *callee = get_Call_ptr(call);
5937         ir_node  *adr, *mem, *res, *bl, **in;
5938         ir_type  *ctp, *mtp, *tp;
5939         ir_graph *irg;
5940         type_dbg_info *tdb;
5941         dbg_info *db;
5942         size_t   i, n_res, n_param;
5943         ir_variadicity var;
5944
5945         if (! is_Proj(callee))
5946                 return call;
5947         callee = get_Proj_pred(callee);
5948         if (! is_Builtin(callee))
5949                 return call;
5950         if (get_Builtin_kind(callee) != ir_bk_inner_trampoline)
5951                 return call;
5952
5953         mem = get_Call_mem(call);
5954
5955         if (skip_Proj(mem) == callee) {
5956                 /* memory is routed to the trampoline, skip */
5957                 mem = get_Builtin_mem(callee);
5958         }
5959
5960         /* build a new call type */
5961         mtp = get_Call_type(call);
5962         tdb = get_type_dbg_info(mtp);
5963
5964         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
5965         n_param = get_method_n_params(mtp);
5966         ctp     = new_d_type_method(n_param + 1, n_res, tdb);
5967
5968         for (i = 0; i < n_res; ++i)
5969                 set_method_res_type(ctp, i, get_method_res_type(mtp, i));
5970
5971         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 1);
5972
5973         /* FIXME: we don't need a new pointer type in every step */
5974         irg = get_irn_irg(call);
5975         tp = get_irg_frame_type(irg);
5976         tp = new_type_pointer(tp);
5977         set_method_param_type(ctp, 0, tp);
5978
5979         in[0] = get_Builtin_param(callee, 2);
5980         for (i = 0; i < n_param; ++i) {
5981                 set_method_param_type(ctp, i + 1, get_method_param_type(mtp, i));
5982                 in[i + 1] = get_Call_param(call, i);
5983         }
5984         var = get_method_variadicity(mtp);
5985         set_method_variadicity(ctp, var);
5986         /* When we resolve a trampoline, the function must be called by a this-call */
5987         set_method_calling_convention(ctp, get_method_calling_convention(mtp) | cc_this_call);
5988         set_method_additional_properties(ctp, get_method_additional_properties(mtp));
5989
5990         adr = get_Builtin_param(callee, 1);
5991
5992         db  = get_irn_dbg_info(call);
5993         bl  = get_nodes_block(call);
5994
5995         res = new_rd_Call(db, bl, mem, adr, n_param + 1, in, ctp);
5996         if (get_irn_pinned(call) == op_pin_state_floats)
5997                 set_irn_pinned(res, op_pin_state_floats);
5998         return res;
5999 }  /* transform_node_Call */
6000
6001 /**
6002  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
6003  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
6004  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
6005  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
6006  */
6007 static ir_node *transform_node(ir_node *n)
6008 {
6009         ir_node *oldn;
6010
6011         /*
6012          * Transform_node is the only "optimizing transformation" that might
6013          * return a node with a different opcode. We iterate HERE until fixpoint
6014          * to get the final result.
6015          */
6016         do {
6017                 oldn = n;
6018                 if (n->op->ops.transform_node != NULL)
6019                         n = n->op->ops.transform_node(n);
6020         } while (oldn != n);
6021
6022         return n;
6023 }  /* transform_node */
6024
6025 /**
6026  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
6027  *
6028  * @param code   the opcode for the default operation
6029  * @param ops    the operations initialized
6030  *
6031  * @return
6032  *    The operations.
6033  */
6034 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6035 {
6036 #define CASE(a)                                         \
6037         case iro_##a:                                       \
6038                 ops->transform_node      = transform_node_##a;  \
6039                 break
6040 #define CASE_PROJ(a)                                         \
6041         case iro_##a:                                            \
6042                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
6043                 break
6044 #define CASE_PROJ_EX(a)                                      \
6045         case iro_##a:                                            \
6046                 ops->transform_node      = transform_node_##a;       \
6047                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
6048                 break
6049
6050         switch (code) {
6051         CASE(Add);
6052         CASE(And);
6053         CASE(Block);
6054         CASE(Call);
6055         CASE(Cmp);
6056         CASE(Conv);
6057         CASE(End);
6058         CASE(Eor);
6059         CASE(Minus);
6060         CASE(Mul);
6061         CASE(Mux);
6062         CASE(Not);
6063         CASE(Or);
6064         CASE(Phi);
6065         CASE(Proj);
6066         CASE(Rotl);
6067         CASE(Sel);
6068         CASE(Shl);
6069         CASE(Shr);
6070         CASE(Shrs);
6071         CASE(Sub);
6072         CASE(Sync);
6073         CASE_PROJ(Bound);
6074         CASE_PROJ(CopyB);
6075         CASE_PROJ(Store);
6076         CASE_PROJ_EX(Cond);
6077         CASE_PROJ_EX(Div);
6078         CASE_PROJ_EX(Load);
6079         CASE_PROJ_EX(Mod);
6080         default:
6081                 break;
6082         }
6083
6084         return ops;
6085 #undef CASE_PROJ_EX
6086 #undef CASE_PROJ
6087 #undef CASE
6088 }  /* firm_set_default_transform_node */
6089
6090
6091 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
6092
6093 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
6094     in a graph. */
6095 #define N_IR_NODES 512
6096
6097 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
6098 static int node_cmp_attr_Const(const ir_node *a, const ir_node *b)
6099 {
6100         return get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b);
6101 }
6102
6103 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
6104 static int node_cmp_attr_Proj(const ir_node *a, const ir_node *b)
6105 {
6106         return a->attr.proj.proj != b->attr.proj.proj;
6107 }
6108
6109 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
6110 static int node_cmp_attr_Alloc(const ir_node *a, const ir_node *b)
6111 {
6112         const alloc_attr *pa = &a->attr.alloc;
6113         const alloc_attr *pb = &b->attr.alloc;
6114         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
6115 }
6116
6117 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
6118 static int node_cmp_attr_Free(const ir_node *a, const ir_node *b)
6119 {
6120         const free_attr *pa = &a->attr.free;
6121         const free_attr *pb = &b->attr.free;
6122         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
6123 }
6124
6125 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
6126 static int node_cmp_attr_SymConst(const ir_node *a, const ir_node *b)
6127 {
6128         const symconst_attr *pa = &a->attr.symc;
6129         const symconst_attr *pb = &b->attr.symc;
6130         return (pa->kind       != pb->kind)
6131             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p);
6132 }
6133
6134 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
6135 static int node_cmp_attr_Call(const ir_node *a, const ir_node *b)
6136 {
6137         const call_attr *pa = &a->attr.call;
6138         const call_attr *pb = &b->attr.call;
6139         return (pa->type != pb->type)
6140                 || (pa->tail_call != pb->tail_call);
6141 }
6142
6143 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
6144 static int node_cmp_attr_Sel(const ir_node *a, const ir_node *b)
6145 {
6146         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
6147         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
6148         return a_ent != b_ent;
6149 }
6150
6151 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
6152 static int node_cmp_attr_Phi(const ir_node *a, const ir_node *b)
6153 {
6154         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
6155            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
6156         if (is_Phi0(a)) {
6157                 /* check the Phi0 pos attribute */
6158                 return a->attr.phi.u.pos != b->attr.phi.u.pos;
6159         }
6160         return 0;
6161 }
6162
6163 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
6164 static int node_cmp_attr_Conv(const ir_node *a, const ir_node *b)
6165 {
6166         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
6167 }
6168
6169 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
6170 static int node_cmp_attr_Cast(const ir_node *a, const ir_node *b)
6171 {
6172         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
6173 }
6174
6175 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
6176 static int node_cmp_attr_Load(const ir_node *a, const ir_node *b)
6177 {
6178         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
6179             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
6180                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
6181                 return 1;
6182         /* do not CSE Loads with different alignment. Be conservative. */
6183         if (get_Load_unaligned(a) != get_Load_unaligned(b))
6184                 return 1;
6185
6186         return get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b);
6187 }
6188
6189 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
6190 static int node_cmp_attr_Store(const ir_node *a, const ir_node *b)
6191 {
6192         /* do not CSE Stores with different alignment. Be conservative. */
6193         if (get_Store_unaligned(a) != get_Store_unaligned(b))
6194                 return 1;
6195
6196         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
6197         return (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
6198                 get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile);
6199 }
6200
6201 /** Compares two exception attributes */
6202 static int node_cmp_exception(const ir_node *a, const ir_node *b)
6203 {
6204         const except_attr *ea = &a->attr.except;
6205         const except_attr *eb = &b->attr.except;
6206
6207         return ea->pin_state != eb->pin_state;
6208 }
6209
6210 #define node_cmp_attr_Bound  node_cmp_exception
6211
6212 /** Compares the attributes of two Div nodes. */
6213 static int node_cmp_attr_Div(const ir_node *a, const ir_node *b)
6214 {
6215         const div_attr *ma = &a->attr.div;
6216         const div_attr *mb = &b->attr.div;
6217         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
6218                    ma->resmode       != mb->resmode ||
6219                    ma->no_remainder  != mb->no_remainder;
6220 }
6221
6222 /** Compares the attributes of two Mod nodes. */
6223 static int node_cmp_attr_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
6224 {
6225         const mod_attr *ma = &a->attr.mod;
6226         const mod_attr *mb = &b->attr.mod;
6227         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
6228                    ma->resmode       != mb->resmode;
6229 }
6230
6231 static int node_cmp_attr_Cmp(const ir_node *a, const ir_node *b)
6232 {
6233         const cmp_attr *ma = &a->attr.cmp;
6234         const cmp_attr *mb = &b->attr.cmp;
6235         return ma->relation != mb->relation;
6236 }
6237
6238 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
6239 static int node_cmp_attr_Confirm(const ir_node *a, const ir_node *b)
6240 {
6241         const confirm_attr *ma = &a->attr.confirm;
6242         const confirm_attr *mb = &b->attr.confirm;
6243         return ma->relation != mb->relation;
6244 }
6245
6246 /** Compares the attributes of two Builtin nodes. */
6247 static int node_cmp_attr_Builtin(const ir_node *a, const ir_node *b)
6248 {
6249         /* no need to compare the type, equal kind means equal type */
6250         return get_Builtin_kind(a) != get_Builtin_kind(b);
6251 }
6252
6253 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
6254 static int node_cmp_attr_ASM(const ir_node *a, const ir_node *b)
6255 {
6256         int i, n;
6257         const ir_asm_constraint *ca;
6258         const ir_asm_constraint *cb;
6259         ident **cla, **clb;
6260
6261         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
6262                 return 1;
6263
6264         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
6265         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
6266         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
6267                 return 1;
6268
6269         ca = get_ASM_input_constraints(a);
6270         cb = get_ASM_input_constraints(b);
6271         for (i = 0; i < n; ++i) {
6272                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
6273                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
6274                         return 1;
6275         }
6276
6277         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
6278         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
6279                 return 1;
6280
6281         ca = get_ASM_output_constraints(a);
6282         cb = get_ASM_output_constraints(b);
6283         for (i = 0; i < n; ++i) {
6284                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
6285                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
6286                         return 1;
6287         }
6288
6289         n = get_ASM_n_clobbers(a);
6290         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
6291                 return 1;
6292
6293         cla = get_ASM_clobbers(a);
6294         clb = get_ASM_clobbers(b);
6295         for (i = 0; i < n; ++i) {
6296                 if (cla[i] != clb[i])
6297                         return 1;
6298         }
6299         return 0;
6300 }
6301
6302 /** Compares the inexistent attributes of two Dummy nodes. */
6303 static int node_cmp_attr_Dummy(const ir_node *a, const ir_node *b)
6304 {
6305         (void) a;
6306         (void) b;
6307         return 1;
6308 }
6309
6310 /**
6311  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
6312  *
6313  * @param code   the opcode for the default operation
6314  * @param ops    the operations initialized
6315  *
6316  * @return
6317  *    The operations.
6318  */
6319 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6320 {
6321 #define CASE(a)                              \
6322         case iro_##a:                              \
6323                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
6324                 break
6325
6326         switch (code) {
6327         CASE(Const);
6328         CASE(Proj);
6329         CASE(Alloc);
6330         CASE(Free);
6331         CASE(SymConst);
6332         CASE(Call);
6333         CASE(Sel);
6334         CASE(Phi);
6335         CASE(Cmp);
6336         CASE(Conv);
6337         CASE(Cast);
6338         CASE(Load);
6339         CASE(Store);
6340         CASE(Confirm);
6341         CASE(ASM);
6342         CASE(Div);
6343         CASE(Mod);
6344         CASE(Bound);
6345         CASE(Builtin);
6346         CASE(Dummy);
6347         /* FIXME CopyB */
6348         default:
6349                 /* leave NULL */
6350                 break;
6351         }
6352
6353         return ops;
6354 #undef CASE
6355 }  /* firm_set_default_node_cmp_attr */
6356
6357 /*
6358  * Compare function for two nodes in the value table. Gets two
6359  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a Common Sub Expression.
6360  */
6361 int identities_cmp(const void *elt, const void *key)
6362 {
6363         ir_node *a = (ir_node *)elt;
6364         ir_node *b = (ir_node *)key;
6365         int i, irn_arity_a;
6366
6367         if (a == b) return 0;
6368
6369         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
6370             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
6371
6372         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
6373         irn_arity_a = get_irn_arity(a);
6374         if (irn_arity_a != get_irn_arity(b))
6375                 return 1;
6376
6377         /* blocks are never the same */
6378         if (is_Block(a))
6379                 return 1;
6380
6381         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
6382                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
6383                 if (get_irn_n(a, -1) != get_irn_n(b, -1))
6384                         return 1;
6385         } else {
6386                 ir_node *block_a = get_nodes_block(a);
6387                 ir_node *block_b = get_nodes_block(b);
6388                 if (! get_opt_global_cse()) {
6389                         /* for block-local CSE both nodes must be in the same Block */
6390                         if (block_a != block_b)
6391                                 return 1;
6392                 } else {
6393                         /* The optimistic approach would be to do nothing here.
6394                          * However doing GCSE optimistically produces a lot of partially dead code which appears
6395                          * to be worse in practice than the missed opportunities.
6396                          * So we use a very conservative variant here and only CSE if 1 value dominates the
6397                          * other. */
6398                         if (!block_dominates(block_a, block_b)
6399                             && !block_dominates(block_b, block_a))
6400                             return 1;
6401                 }
6402         }
6403
6404         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
6405         for (i = 0; i < irn_arity_a; ++i) {
6406                 ir_node *pred_a = get_irn_n(a, i);
6407                 ir_node *pred_b = get_irn_n(b, i);
6408                 if (pred_a != pred_b) {
6409                         /* if both predecessors are CSE neutral they might be different */
6410                         if (!is_irn_cse_neutral(pred_a) || !is_irn_cse_neutral(pred_b))
6411                                 return 1;
6412                 }
6413         }
6414
6415         /*
6416          * here, we already now that the nodes are identical except their
6417          * attributes
6418          */
6419         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
6420                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
6421
6422         return 0;
6423 }  /* identities_cmp */
6424
6425 /*
6426  * Calculate a hash value of a node.
6427  *
6428  * @param node  The IR-node
6429  */
6430 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node)
6431 {
6432         return node->op->ops.hash(node);
6433 }  /* ir_node_hash */
6434
6435
6436 void new_identities(ir_graph *irg)
6437 {
6438         if (irg->value_table != NULL)
6439                 del_pset(irg->value_table);
6440         irg->value_table = new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
6441 }  /* new_identities */
6442
6443 void del_identities(ir_graph *irg)
6444 {
6445         if (irg->value_table != NULL)
6446                 del_pset(irg->value_table);
6447 }  /* del_identities */
6448
6449 /* Normalize a node by putting constants (and operands with larger
6450  * node index) on the right (operator side). */
6451 void ir_normalize_node(ir_node *n)
6452 {
6453         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
6454                 ir_node *l = get_binop_left(n);
6455                 ir_node *r = get_binop_right(n);
6456
6457                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
6458                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
6459                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
6460                  * deterministic. */
6461                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
6462                         set_binop_left(n, r);
6463                         set_binop_right(n, l);
6464                         hook_normalize(n);
6465                 }
6466         }
6467 }  /* ir_normalize_node */
6468
6469 /*
6470  * Return the canonical node computing the same value as n.
6471  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
6472  * if it isn't there yet.
6473  *
6474  * @param n            the node to look up
6475  *
6476  * @return a node that computes the same value as n or n if no such
6477  *         node could be found
6478  */
6479 ir_node *identify_remember(ir_node *n)
6480 {
6481         ir_graph *irg         = get_irn_irg(n);
6482         pset     *value_table = irg->value_table;
6483         ir_node  *nn;
6484
6485         if (value_table == NULL)
6486                 return n;
6487
6488         ir_normalize_node(n);
6489         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6490         nn = (ir_node*)pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6491
6492         if (nn != n) {
6493                 /* n is reachable again */
6494                 edges_node_revival(nn);
6495         }
6496
6497         return nn;
6498 }  /* identify_remember */
6499
6500 /**
6501  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right
6502  * when the optimization is performed.  The flag turning on procedure global
6503  * cse could be changed between two allocations.  This way we are safe.
6504  *
6505  * @param n            The node to lookup
6506  */
6507 static inline ir_node *identify_cons(ir_node *n)
6508 {
6509         ir_node *old = n;
6510
6511         n = identify_remember(n);
6512         if (n != old && get_nodes_block(old) != get_nodes_block(n)) {
6513                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6514                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6515         }
6516         return n;
6517 }  /* identify_cons */
6518
6519 /* Add a node to the identities value table. */
6520 void add_identities(ir_node *node)
6521 {
6522         if (!get_opt_cse())
6523                 return;
6524         if (is_Block(node))
6525                 return;
6526
6527         identify_remember(node);
6528 }
6529
6530 /* Visit each node in the value table of a graph. */
6531 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env)
6532 {
6533         ir_node  *node;
6534         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6535
6536         current_ir_graph = irg;
6537         foreach_pset(irg->value_table, ir_node*, node) {
6538                 visit(node, env);
6539         }
6540         current_ir_graph = rem;
6541 }  /* visit_all_identities */
6542
6543 /**
6544  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
6545  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
6546  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
6547  *
6548  * @param n   The node to optimize
6549  */
6550 ir_node *optimize_node(ir_node *n)
6551 {
6552         ir_node   *oldn = n;
6553         ir_graph  *irg  = get_irn_irg(n);
6554         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6555         ir_tarval *tv;
6556
6557         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6558         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6559
6560         /* constant expression evaluation / constant folding */
6561         if (get_opt_constant_folding()) {
6562                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6563                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6564                         /* try to evaluate */
6565                         tv = computed_value(n);
6566                         if (tv != tarval_bad) {
6567                                 ir_node *nw;
6568                                 size_t node_size;
6569
6570                                 /*
6571                                  * we MUST copy the node here temporarily, because it's still
6572                                  * needed for DBG_OPT_CSTEVAL
6573                                  */
6574                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6575                                 oldn = (ir_node*)alloca(node_size);
6576
6577                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6578                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6579
6580                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6581                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6582
6583                                 /* note the inplace edges module */
6584                                 edges_node_deleted(n);
6585
6586                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6587                                 irg_kill_node(irg, n);
6588                                 nw = new_r_Const(irg, tv);
6589
6590                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6591                                 return nw;
6592                         }
6593                 }
6594         }
6595
6596         /* remove unnecessary nodes */
6597         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6598             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6599             (iro == iro_Id)   ||
6600             (iro == iro_Proj) ||
6601             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6602                 n = equivalent_node(n);
6603
6604         /* Common Subexpression Elimination.
6605          *
6606          * Checks whether n is already available.
6607          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6608          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6609          * subexpressions within a block.
6610          */
6611         if (get_opt_cse())
6612                 n = identify_cons(n);
6613
6614         if (n != oldn) {
6615                 edges_node_deleted(oldn);
6616
6617                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6618                 irg_kill_node(irg, oldn);
6619                 return n;
6620         }
6621
6622         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6623            free the node. */
6624         iro = get_irn_opcode(n);
6625         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6626             (iro == iro_Cond) ||
6627             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6628                 n = transform_node(n);
6629
6630         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6631         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6632                 ir_node *o = n;
6633                 n = identify_remember(o);
6634                 if (o != n)
6635                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6636         }
6637
6638         return n;
6639 }  /* optimize_node */
6640
6641
6642 /**
6643  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
6644  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
6645  * i.e., a copying garbage collection.
6646  */
6647 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n)
6648 {
6649         ir_tarval *tv;
6650         ir_node   *oldn = n;
6651         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6652
6653         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6654
6655         if (iro == iro_Deleted)
6656                 return n;
6657
6658         /* constant expression evaluation / constant folding */
6659         if (get_opt_constant_folding()) {
6660                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6661                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6662                         /* try to evaluate */
6663                         tv = computed_value(n);
6664                         if (tv != tarval_bad) {
6665                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6666                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6667
6668                                 n = new_r_Const(irg, tv);
6669
6670                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
6671                                 return n;
6672                         }
6673                 }
6674         }
6675
6676         /* remove unnecessary nodes */
6677         if (get_opt_constant_folding() ||
6678             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6679             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6680             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6681             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6682                 n = equivalent_node(n);
6683
6684         /** common subexpression elimination **/
6685         /* Checks whether n is already available. */
6686         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
6687            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
6688            subexpressions within a block. */
6689         if (get_opt_cse()) {
6690                 ir_node *o = n;
6691                 n = identify_remember(o);
6692                 if (o != n)
6693                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6694         }
6695
6696         /* Some more constant expression evaluation. */
6697         iro = get_irn_opcode(n);
6698         if (get_opt_constant_folding() ||
6699                 (iro == iro_Cond) ||
6700                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6701                 n = transform_node(n);
6702
6703         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6704         irn_verify(n);
6705
6706         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6707            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
6708            is cse with the start block!) */
6709         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6710                 ir_node *o = n;
6711                 n = identify_remember(o);
6712                 if (o != n)
6713                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6714         }
6715
6716         return n;
6717 }  /* optimize_in_place_2 */
6718
6719 /**
6720  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
6721  */
6722 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n)
6723 {
6724         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6725         /* Handle graph state */
6726         assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_building);
6727
6728         if (get_opt_global_cse())
6729                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6730
6731         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
6732            change the control graph. */
6733         set_irg_doms_inconsistent(irg);
6734         return optimize_in_place_2(n);
6735 }  /* optimize_in_place */
6736
6737 /**
6738  * Calculate a hash value of a Const node.
6739  */
6740 static unsigned hash_Const(const ir_node *node)
6741 {
6742         unsigned h;
6743
6744         /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
6745         h = HASH_PTR(node->attr.con.tarval);
6746
6747         return h;
6748 }  /* hash_Const */
6749
6750 /**
6751  * Calculate a hash value of a SymConst node.
6752  */
6753 static unsigned hash_SymConst(const ir_node *node)
6754 {
6755         unsigned h;
6756
6757         /* all others are pointers */
6758         h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
6759
6760         return h;
6761 }  /* hash_SymConst */
6762
6763 /**
6764  * Set the default hash operation in an ir_op_ops.
6765  *
6766  * @param code   the opcode for the default operation
6767  * @param ops    the operations initialized
6768  *
6769  * @return
6770  *    The operations.
6771  */
6772 static ir_op_ops *firm_set_default_hash(unsigned code, ir_op_ops *ops)
6773 {
6774 #define CASE(a)                                    \
6775         case iro_##a:                                  \
6776                 ops->hash  = hash_##a; \
6777                 break
6778
6779         /* hash function already set */
6780         if (ops->hash != NULL)
6781                 return ops;
6782
6783         switch (code) {
6784         CASE(Const);
6785         CASE(SymConst);
6786         default:
6787                 /* use input/mode default hash if no function was given */
6788                 ops->hash = firm_default_hash;
6789         }
6790
6791         return ops;
6792 #undef CASE
6793 }
6794
6795 /*
6796  * Sets the default operation for an ir_ops.
6797  */
6798 ir_op_ops *firm_set_default_operations(unsigned code, ir_op_ops *ops)
6799 {
6800         ops = firm_set_default_hash(code, ops);
6801         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
6802         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
6803         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
6804         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
6805         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
6806         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
6807
6808         return ops;
6809 }  /* firm_set_default_operations */