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  */
  25 #include "config.h"
  26
  27 #include <string.h>
  28 #include <stdbool.h>
  29
  30 #include "irnode_t.h"
  31 #include "irgraph_t.h"
  32 #include "iredges_t.h"
  33 #include "irmode_t.h"
  34 #include "iropt_t.h"
  35 #include "ircons_t.h"
  36 #include "irgmod.h"
  37 #include "irverify.h"
  38 #include "iroptimize.h"
  39 #include "tv_t.h"
  40 #include "dbginfo_t.h"
  41 #include "iropt_dbg.h"
  42 #include "irflag_t.h"
  43 #include "irhooks.h"
  44 #include "irarch.h"
  45 #include "hashptr.h"
  46 #include "irtools.h"
  47 #include "irhooks.h"
  48 #include "array_t.h"
  49 #include "vrp.h"
  50 #include "firm_types.h"
  51 #include "bitfiddle.h"
  52 #include "be.h"
  53 #include "error.h"
  54
  55 #include "entity_t.h"
  56
  57 static bool is_Or_Eor_Add(const ir_node *node)
  58 {
  59         if (is_Or(node) || is_Eor(node) || is_Add(node)) {
  60                 ir_node  *left      = get_binop_left(node);
  61                 ir_node  *right     = get_binop_right(node);
  62                 vrp_attr *vrp_left  = vrp_get_info(left);
  63                 vrp_attr *vrp_right = vrp_get_info(right);
  64                 if (vrp_left != NULL && vrp_right != NULL) {
  65                         ir_tarval *vrp_val
  66                                 = tarval_and(vrp_left->bits_not_set, vrp_right->bits_not_set);
  67                         return tarval_is_null(vrp_val);
  68                 }
  69         }
  70         return false;
  71 }
  72
  73 /**
  74  * Returns the tarval of a Const node or tarval_bad for all other nodes.
  75  */
  76 static ir_tarval *default_value_of(const ir_node *n)
  77 {
  78         if (is_Const(n))
  79                 return get_Const_tarval(n); /* might return tarval_bad */
  80         else
  81                 return tarval_bad;
  82 }
  83
  84 value_of_func value_of_ptr = default_value_of;
  85
  86 void set_value_of_func(value_of_func func)
  87 {
  88         if (func != NULL)
  89                 value_of_ptr = func;
  90         else
  91                 value_of_ptr = default_value_of;
  92 }
  93
  94 /**
  95  * Return the value of a Constant.
  96  */
  97 static ir_tarval *computed_value_Const(const ir_node *n)
  98 {
  99         return get_Const_tarval(n);
 100 }
 101
 102 /**
 103  * Return the value of a 'sizeof', 'alignof' or 'offsetof' SymConst.
 104  */
 105 static ir_tarval *computed_value_SymConst(const ir_node *n)
 106 {
 107         ir_type   *type;
 108         ir_entity *ent;
 109
 110         switch (get_SymConst_kind(n)) {
 111         case symconst_type_size:
 112                 type = get_SymConst_type(n);
 113                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 114                         return new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), get_irn_mode(n));
 115                 break;
 116         case symconst_type_align:
 117                 type = get_SymConst_type(n);
 118                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 119                         return new_tarval_from_long(get_type_alignment_bytes(type), get_irn_mode(n));
 120                 break;
 121         case symconst_ofs_ent:
 122                 ent  = get_SymConst_entity(n);
 123                 type = get_entity_owner(ent);
 124                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 125                         return new_tarval_from_long(get_entity_offset(ent), get_irn_mode(n));
 126                 break;
 127         default:
 128                 break;
 129         }
 130         return tarval_bad;
 131 }
 132
 133 /**
 134  * Return the value of an Add.
 135  */
 136 static ir_tarval *computed_value_Add(const ir_node *n)
 137 {
 138         ir_node *a = get_Add_left(n);
 139         ir_node *b = get_Add_right(n);
 140
 141         ir_tarval *ta = value_of(a);
 142         ir_tarval *tb = value_of(b);
 143
 144         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 145                 return tarval_add(ta, tb);
 146
 147         /* x+~x => -1 */
 148         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 149             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 150                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 151         }
 152
 153         return tarval_bad;
 154 }
 155
 156 /**
 157  * Return the value of a Sub.
 158  * Special case: a - a
 159  */
 160 static ir_tarval *computed_value_Sub(const ir_node *n)
 161 {
 162         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 163         ir_node   *a    = get_Sub_left(n);
 164         ir_node   *b    = get_Sub_right(n);
 165         ir_tarval *ta;
 166         ir_tarval *tb;
 167
 168         /* NaN - NaN != 0 */
 169         if (! mode_is_float(mode)) {
 170                 /* a - a = 0 */
 171                 if (a == b)
 172                         return get_mode_null(mode);
 173         }
 174
 175         ta = value_of(a);
 176         tb = value_of(b);
 177
 178         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 179                 return tarval_sub(ta, tb, mode);
 180
 181         return tarval_bad;
 182 }
 183
 184 /**
 185  * Return the value of a Carry.
 186  * Special : a op 0, 0 op b
 187  */
 188 static ir_tarval *computed_value_Carry(const ir_node *n)
 189 {
 190         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 191         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 192         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 193         ir_tarval *ta = value_of(a);
 194         ir_tarval *tb = value_of(b);
 195
 196         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 197                 tarval_add(ta, tb);
 198                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 199         } else {
 200                 if (tarval_is_null(ta) || tarval_is_null(tb))
 201                         return get_mode_null(m);
 202         }
 203         return tarval_bad;
 204 }
 205
 206 /**
 207  * Return the value of a Borrow.
 208  * Special : a op 0
 209  */
 210 static ir_tarval *computed_value_Borrow(const ir_node *n)
 211 {
 212         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 213         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 214         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 215         ir_tarval *ta = value_of(a);
 216         ir_tarval *tb = value_of(b);
 217
 218         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 219                 return tarval_cmp(ta, tb) == ir_relation_less ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 220         } else if (tarval_is_null(ta)) {
 221                 return get_mode_null(m);
 222         }
 223         return tarval_bad;
 224 }
 225
 226 /**
 227  * Return the value of an unary Minus.
 228  */
 229 static ir_tarval *computed_value_Minus(const ir_node *n)
 230 {
 231         ir_node   *a  = get_Minus_op(n);
 232         ir_tarval *ta = value_of(a);
 233
 234         if (ta != tarval_bad)
 235                 return tarval_neg(ta);
 236
 237         return tarval_bad;
 238 }
 239
 240 /**
 241  * Return the value of a Mul.
 242  */
 243 static ir_tarval *computed_value_Mul(const ir_node *n)
 244 {
 245         ir_node   *a  = get_Mul_left(n);
 246         ir_node   *b  = get_Mul_right(n);
 247         ir_tarval *ta = value_of(a);
 248         ir_tarval *tb = value_of(b);
 249         ir_mode   *mode;
 250
 251         mode = get_irn_mode(n);
 252         if (mode != get_irn_mode(a)) {
 253                 /* n * n = 2n bit multiplication */
 254                 ta = tarval_convert_to(ta, mode);
 255                 tb = tarval_convert_to(tb, mode);
 256         }
 257
 258         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad) {
 259                 return tarval_mul(ta, tb);
 260         } else {
 261                 /* a * 0 != 0 if a == NaN or a == Inf */
 262                 if (!mode_is_float(mode)) {
 263                         /* a*0 = 0 or 0*b = 0 */
 264                         if (ta == get_mode_null(mode))
 265                                 return ta;
 266                         if (tb == get_mode_null(mode))
 267                                 return tb;
 268                 }
 269         }
 270         return tarval_bad;
 271 }
 272
 273 /**
 274  * Return the value of an And.
 275  * Special case: a & 0, 0 & b
 276  */
 277 static ir_tarval *computed_value_And(const ir_node *n)
 278 {
 279         ir_node   *a  = get_And_left(n);
 280         ir_node   *b  = get_And_right(n);
 281         ir_tarval *ta = value_of(a);
 282         ir_tarval *tb = value_of(b);
 283
 284         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 285                 return tarval_and (ta, tb);
 286         }
 287
 288         if (tarval_is_null(ta)) return ta;
 289         if (tarval_is_null(tb)) return tb;
 290
 291         /* x&~x => 0 */
 292         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 293             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 294                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 295         }
 296
 297         return tarval_bad;
 298 }
 299
 300 /**
 301  * Return the value of an Or.
 302  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
 303  */
 304 static ir_tarval *computed_value_Or(const ir_node *n)
 305 {
 306         ir_node   *a  = get_Or_left(n);
 307         ir_node   *b  = get_Or_right(n);
 308         ir_tarval *ta = value_of(a);
 309         ir_tarval *tb = value_of(b);
 310
 311         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 312                 return tarval_or (ta, tb);
 313         }
 314
 315         if (tarval_is_all_one(ta)) return ta;
 316         if (tarval_is_all_one(tb)) return tb;
 317
 318         /* x|~x => -1 */
 319         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 320             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 321                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 322         }
 323         return tarval_bad;
 324 }
 325
 326 /**
 327  * Return the value of an Eor.
 328  */
 329 static ir_tarval *computed_value_Eor(const ir_node *n)
 330 {
 331         ir_node *a = get_Eor_left(n);
 332         ir_node *b = get_Eor_right(n);
 333
 334         ir_tarval *ta, *tb;
 335
 336         if (a == b)
 337                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 338         /* x^~x => -1 */
 339         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 340             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 341                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 342         }
 343
 344         ta = value_of(a);
 345         tb = value_of(b);
 346
 347         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 348                 return tarval_eor(ta, tb);
 349         }
 350         return tarval_bad;
 351 }
 352
 353 /**
 354  * Return the value of a Not.
 355  */
 356 static ir_tarval *computed_value_Not(const ir_node *n)
 357 {
 358         ir_node   *a  = get_Not_op(n);
 359         ir_tarval *ta = value_of(a);
 360
 361         if (ta != tarval_bad)
 362                 return tarval_not(ta);
 363
 364         return tarval_bad;
 365 }
 366
 367 /**
 368  * Tests whether a shift shifts more bits than available in the mode
 369  */
 370 static bool is_oversize_shift(const ir_node *n)
 371 {
 372         ir_node   *count = get_binop_right(n);
 373         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
 374         ir_tarval *tv    = value_of(count);
 375         long       modulo_shift;
 376         long       shiftval;
 377         if (tv == tarval_bad)
 378                 return false;
 379         if (!tarval_is_long(tv))
 380                 return false;
 381         shiftval     = get_tarval_long(tv);
 382         modulo_shift = get_mode_modulo_shift(mode);
 383         if (shiftval < 0 || (modulo_shift > 0 && shiftval >= modulo_shift))
 384                 return false;
 385
 386         return shiftval >= (long)get_mode_size_bits(mode);
 387 }
 388
 389 /**
 390  * Return the value of a Shl.
 391  */
 392 static ir_tarval *computed_value_Shl(const ir_node *n)
 393 {
 394         ir_node *a = get_Shl_left(n);
 395         ir_node *b = get_Shl_right(n);
 396
 397         ir_tarval *ta = value_of(a);
 398         ir_tarval *tb = value_of(b);
 399
 400         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 401                 return tarval_shl(ta, tb);
 402         }
 403
 404         if (is_oversize_shift(n))
 405                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 406
 407         return tarval_bad;
 408 }
 409
 410 /**
 411  * Return the value of a Shr.
 412  */
 413 static ir_tarval *computed_value_Shr(const ir_node *n)
 414 {
 415         ir_node *a = get_Shr_left(n);
 416         ir_node *b = get_Shr_right(n);
 417
 418         ir_tarval *ta = value_of(a);
 419         ir_tarval *tb = value_of(b);
 420
 421         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 422                 return tarval_shr(ta, tb);
 423         }
 424         if (is_oversize_shift(n))
 425                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 426
 427         return tarval_bad;
 428 }
 429
 430 /**
 431  * Return the value of a Shrs.
 432  */
 433 static ir_tarval *computed_value_Shrs(const ir_node *n)
 434 {
 435         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
 436         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
 437
 438         ir_tarval *ta = value_of(a);
 439         ir_tarval *tb = value_of(b);
 440
 441         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 442                 return tarval_shrs(ta, tb);
 443         }
 444         return tarval_bad;
 445 }
 446
 447 /**
 448  * Return the value of a Rotl.
 449  */
 450 static ir_tarval *computed_value_Rotl(const ir_node *n)
 451 {
 452         ir_node *a = get_Rotl_left(n);
 453         ir_node *b = get_Rotl_right(n);
 454
 455         ir_tarval *ta = value_of(a);
 456         ir_tarval *tb = value_of(b);
 457
 458         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 459                 return tarval_rotl(ta, tb);
 460         }
 461         return tarval_bad;
 462 }
 463
 464 bool ir_zero_when_converted(const ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 465 {
 466         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
 467         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement
 468             || get_mode_arithmetic(dest_mode) != irma_twos_complement)
 469             return false;
 470
 471         if (is_Shl(node)) {
 472                 ir_node *count = get_Shl_right(node);
 473                 if (is_Const(count)) {
 474                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(count);
 475                         if (tarval_is_long(tv)) {
 476                                 long shiftval = get_tarval_long(tv);
 477                                 long destbits = get_mode_size_bits(dest_mode);
 478                                 if (shiftval >= destbits
 479                                     && shiftval < (long)get_mode_modulo_shift(mode))
 480                                         return true;
 481                         }
 482                 }
 483         }
 484         if (is_And(node)) {
 485                 ir_node *right = get_And_right(node);
 486                 if (is_Const(right)) {
 487                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
 488                         ir_tarval *conved = tarval_convert_to(tv, dest_mode);
 489                         return tarval_is_null(conved);
 490                 }
 491         }
 492         return false;
 493 }
 494
 495 /**
 496  * Return the value of a Conv.
 497  */
 498 static ir_tarval *computed_value_Conv(const ir_node *n)
 499 {
 500         ir_node   *a    = get_Conv_op(n);
 501         ir_tarval *ta   = value_of(a);
 502         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 503
 504         if (ta != tarval_bad)
 505                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
 506
 507         if (ir_zero_when_converted(a, mode))
 508                 return get_mode_null(mode);
 509
 510         return tarval_bad;
 511 }
 512
 513 /**
 514  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
 515  * sel and the right input are known.
 516  */
 517 static ir_tarval *computed_value_Mux(const ir_node *n)
 518 {
 519         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
 520         ir_tarval *ts = value_of(sel);
 521
 522         if (ts == get_tarval_b_true()) {
 523                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
 524                 return value_of(v);
 525         }
 526         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
 527                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
 528                 return value_of(v);
 529         }
 530         return tarval_bad;
 531 }
 532
 533 /**
 534  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
 535  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
 536  */
 537 static ir_tarval *computed_value_Confirm(const ir_node *n)
 538 {
 539         if (get_Confirm_relation(n) == ir_relation_equal) {
 540                 ir_tarval *tv = value_of(get_Confirm_bound(n));
 541                 if (tv != tarval_bad)
 542                         return tv;
 543         }
 544         return value_of(get_Confirm_value(n));
 545 }
 546
 547 /**
 548  * gives a (conservative) estimation of possible relation when comparing
 549  * left+right
 550  */
 551 ir_relation ir_get_possible_cmp_relations(const ir_node *left,
 552                                           const ir_node *right)
 553 {
 554         ir_relation possible = ir_relation_true;
 555         ir_tarval  *tv_l     = value_of(left);
 556         ir_tarval  *tv_r     = value_of(right);
 557         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
 558         ir_tarval  *min      = mode == mode_b ? tarval_b_false : get_mode_min(mode);
 559         ir_tarval  *max      = mode == mode_b ? tarval_b_true  : get_mode_max(mode);
 560
 561         /* both values known - evaluate them */
 562         if ((tv_l != tarval_bad) && (tv_r != tarval_bad)) {
 563                 possible = tarval_cmp(tv_l, tv_r);
 564                 /* we can return now, won't get any better */
 565                 return possible;
 566         }
 567         /* a == a is never less or greater (but might be equal or unordered) */
 568         if (left == right)
 569                 possible &= ~ir_relation_less_greater;
 570         /* unordered results only happen for float compares */
 571         if (!mode_is_float(mode))
 572                 possible &= ~ir_relation_unordered;
 573         /* values can never be less than the least representable number or
 574          * greater than the greatest representable number */
 575         if (tv_l == min)
 576                 possible &= ~ir_relation_greater;
 577         if (tv_l == max)
 578                 possible &= ~ir_relation_less;
 579         if (tv_r == max)
 580                 possible &= ~ir_relation_greater;
 581         if (tv_r == min)
 582                 possible &= ~ir_relation_less;
 583         /* maybe vrp can tell us more */
 584         possible &= vrp_cmp(left, right);
 585         /* Alloc nodes never return null (but throw an exception) */
 586         if (is_Alloc(left) && tarval_is_null(tv_r))
 587                 possible &= ~ir_relation_equal;
 588         /* stuff known through confirm nodes */
 589         if (is_Confirm(left) && get_Confirm_bound(left) == right) {
 590                 possible &= get_Confirm_relation(left);
 591         }
 592         if (is_Confirm(right) && get_Confirm_bound(right) == left) {
 593                 ir_relation relation = get_Confirm_relation(right);
 594                 relation = get_inversed_relation(relation);
 595                 possible &= relation;
 596         }
 597
 598         return possible;
 599 }
 600
 601 static ir_tarval *compute_cmp(const ir_node *cmp)
 602 {
 603         ir_node    *left     = get_Cmp_left(cmp);
 604         ir_node    *right    = get_Cmp_right(cmp);
 605         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
 606         ir_relation relation = get_Cmp_relation(cmp);
 607
 608         /* if none of the requested relations is possible, return false */
 609         if ((possible & relation) == ir_relation_false)
 610                 return tarval_b_false;
 611         /* if possible relations are a subset of the requested ones return true */
 612         if ((possible & ~relation) == ir_relation_false)
 613                 return tarval_b_true;
 614
 615         return computed_value_Cmp_Confirm(cmp, left, right, relation);
 616 }
 617
 618 /**
 619  * some people want to call compute_cmp directly, in this case we have to
 620  * test the constant folding flag again
 621  */
 622 static ir_tarval *compute_cmp_ext(const ir_node *cmp)
 623 {
 624         if (!get_opt_constant_folding())
 625                 return tarval_bad;
 626         return compute_cmp(cmp);
 627 }
 628
 629 /**
 630  * Return the value of a Cmp.
 631  *
 632  * The basic idea here is to determine which relations are possible and which
 633  * one are definitely impossible.
 634  */
 635 static ir_tarval *computed_value_Cmp(const ir_node *cmp)
 636 {
 637         /* we can't construct Constb after lowering mode_b nodes */
 638         if (irg_is_constrained(get_irn_irg(cmp), IR_GRAPH_CONSTRAINT_MODEB_LOWERED))
 639                 return tarval_bad;
 640
 641         return compute_cmp(cmp);
 642 }
 643
 644 /**
 645  * Calculate the value of an integer Div.
 646  * Special case: 0 / b
 647  */
 648 static ir_tarval *do_computed_value_Div(const ir_node *div)
 649 {
 650         const ir_node *a    = get_Div_left(div);
 651         const ir_node *b    = get_Div_right(div);
 652         const ir_mode *mode = get_Div_resmode(div);
 653         ir_tarval     *ta   = value_of(a);
 654         ir_tarval     *tb;
 655         const ir_node *dummy;
 656
 657         /* cannot optimize 0 / b = 0 because of NaN */
 658         if (!mode_is_float(mode)) {
 659                 if (tarval_is_null(ta) && value_not_zero(b, &dummy))
 660                         return ta;  /* 0 / b == 0 if b != 0 */
 661         }
 662         tb = value_of(b);
 663         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 664                 return tarval_div(ta, tb);
 665         return tarval_bad;
 666 }
 667
 668 /**
 669  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
 670  * Special case: a % 1
 671  */
 672 static ir_tarval *do_computed_value_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
 673 {
 674         ir_tarval *ta = value_of(a);
 675         ir_tarval *tb = value_of(b);
 676
 677         /* Compute a % 1 or c1 % c2 */
 678         if (tarval_is_one(tb))
 679                 return get_mode_null(get_irn_mode(a));
 680         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 681                 return tarval_mod(ta, tb);
 682         return tarval_bad;
 683 }
 684
 685 /**
 686  * Return the value of a Proj(Div).
 687  */
 688 static ir_tarval *computed_value_Proj_Div(const ir_node *n)
 689 {
 690         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 691         if (proj_nr != pn_Div_res)
 692                 return tarval_bad;
 693
 694         return do_computed_value_Div(get_Proj_pred(n));
 695 }
 696
 697 /**
 698  * Return the value of a Proj(Mod).
 699  */
 700 static ir_tarval *computed_value_Proj_Mod(const ir_node *n)
 701 {
 702         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 703
 704         if (proj_nr == pn_Mod_res) {
 705                 const ir_node *mod = get_Proj_pred(n);
 706                 return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(mod), get_Mod_right(mod));
 707         }
 708         return tarval_bad;
 709 }
 710
 711 /**
 712  * Return the value of a Proj.
 713  */
 714 static ir_tarval *computed_value_Proj(const ir_node *proj)
 715 {
 716         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
 717
 718         if (n->op->ops.computed_value_Proj != NULL)
 719                 return n->op->ops.computed_value_Proj(proj);
 720         return tarval_bad;
 721 }
 722
 723 /**
 724  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
 725  * Performs constant folding.
 726  *
 727  * @param n  The node this should be evaluated
 728  */
 729 ir_tarval *computed_value(const ir_node *n)
 730 {
 731         vrp_attr *vrp = vrp_get_info(n);
 732         if (vrp != NULL && vrp->bits_set == vrp->bits_not_set)
 733                 return vrp->bits_set;
 734
 735         if (n->op->ops.computed_value)
 736                 return n->op->ops.computed_value(n);
 737         return tarval_bad;
 738 }
 739
 740 /**
 741  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
 742  * so a op 0 = 0 op a = a.
 743  */
 744 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n)
 745 {
 746         ir_node *oldn = n;
 747
 748         ir_node *a = get_binop_left(n);
 749         ir_node *b = get_binop_right(n);
 750
 751         ir_tarval *tv;
 752         ir_node *on;
 753
 754         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
 755            Find this predecessors value and remember the other node: */
 756         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
 757                 on = b;
 758         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
 759                 on = a;
 760         } else
 761                 return n;
 762
 763         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
 764          * unnecessary. Remove it.
 765          *
 766          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
 767          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
 768          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
 769          */
 770         if (tarval_is_null(tv) && get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
 771                 n = on;
 772
 773                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 774         }
 775
 776         return n;
 777 }
 778
 779 /**
 780  * Eor is commutative and has neutral 0.
 781  */
 782 static ir_node *equivalent_node_Eor(ir_node *n)
 783 {
 784         ir_node *oldn = n;
 785         ir_node *a;
 786         ir_node *b;
 787
 788         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 789         if (n != oldn) return n;
 790
 791         a = get_Eor_left(n);
 792         b = get_Eor_right(n);
 793
 794         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
 795                 ir_node *aa = get_binop_left(a);
 796                 ir_node *ab = get_binop_right(a);
 797
 798                 if (aa == b) {
 799                         /* (a ^ b) ^ a -> b */
 800                         n = ab;
 801                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 802                         return n;
 803                 } else if (ab == b) {
 804                         /* (a ^ b) ^ b -> a */
 805                         n = aa;
 806                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 807                         return n;
 808                 }
 809         }
 810         if (is_Eor(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
 811                 ir_node *ba = get_binop_left(b);
 812                 ir_node *bb = get_binop_right(b);
 813
 814                 if (ba == a) {
 815                         /* a ^ (a ^ b) -> b */
 816                         n = bb;
 817                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 818                         return n;
 819                 } else if (bb == a) {
 820                         /* a ^ (b ^ a) -> b */
 821                         n = ba;
 822                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 823                         return n;
 824                 }
 825         }
 826         return n;
 827 }
 828
 829 /*
 830  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
 831  *
 832  * The second one looks strange, but this construct
 833  * is used heavily in the LCC sources :-).
 834  *
 835  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
 836  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 837  */
 838 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n)
 839 {
 840         ir_node *oldn = n;
 841         ir_node *left, *right;
 842         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
 843
 844         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 845         if (n != oldn)
 846                 return n;
 847
 848         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 849         if (mode_is_float(mode)) {
 850                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 851                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 852                         return n;
 853         }
 854
 855         left  = get_Add_left(n);
 856         right = get_Add_right(n);
 857
 858         if (is_Sub(left)) {
 859                 if (get_Sub_right(left) == right) {
 860                         /* (a - x) + x */
 861
 862                         n = get_Sub_left(left);
 863                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 864                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 865                                 return n;
 866                         }
 867                 }
 868         }
 869         if (is_Sub(right)) {
 870                 if (get_Sub_right(right) == left) {
 871                         /* x + (a - x) */
 872
 873                         n = get_Sub_left(right);
 874                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 875                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 876                                 return n;
 877                         }
 878                 }
 879         }
 880         return n;
 881 }
 882
 883 /**
 884  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
 885  * so a op 0 = a.
 886  */
 887 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n)
 888 {
 889         ir_node *oldn = n;
 890
 891         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 892         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 893         ir_tarval *tb = value_of(b);
 894
 895         if (tarval_is_null(tb)) {
 896                 n = a;
 897
 898                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 899         }
 900         return n;
 901 }
 902
 903 /**
 904  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
 905  *
 906  * The second one looks strange, but this construct
 907  * is used heavily in the LCC sources :-).
 908  *
 909  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
 910  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 911  */
 912 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n)
 913 {
 914         ir_node   *oldn = n;
 915         ir_node   *b;
 916         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 917         ir_tarval *tb;
 918
 919         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 920         if (mode_is_float(mode)) {
 921                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 922                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 923                         return n;
 924         }
 925
 926         b  = get_Sub_right(n);
 927         tb = value_of(b);
 928
 929         /* Beware: modes might be different */
 930         if (tarval_is_null(tb)) {
 931                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
 932                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
 933                         n = a;
 934
 935                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 936                 }
 937         }
 938         return n;
 939 }
 940
 941
 942 /**
 943  * Optimize an "self-inverse unary op", i.e. op(op(n)) = n.
 944  *
 945  * @todo
 946  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
 947  *   We handle it anyway here but the better way would be a
 948  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
 949  */
 950 static ir_node *equivalent_node_involution(ir_node *n)
 951 {
 952         ir_node *oldn = n;
 953         ir_node *pred = get_unop_op(n);
 954         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
 955                 n = get_unop_op(pred);
 956                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n, FS_OPT_INVOLUTION);
 957         }
 958         return n;
 959 }
 960
 961 /**
 962  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
 963  */
 964 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n)
 965 {
 966         ir_node *oldn = n;
 967         ir_node *a = get_Mul_left(n);
 968
 969         /* we can handle here only the n * n = n bit cases */
 970         if (get_irn_mode(n) == get_irn_mode(a)) {
 971                 ir_node   *b = get_Mul_right(n);
 972                 ir_tarval *tv;
 973
 974                 /*
 975                  * Mul is commutative and has again an other neutral element.
 976                  * Constants are place right, so check this case first.
 977                  */
 978                 tv = value_of(b);
 979                 if (tarval_is_one(tv)) {
 980                         n = a;
 981                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
 982                 } else {
 983                         tv = value_of(a);
 984                         if (tarval_is_one(tv)) {
 985                                 n = b;
 986                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
 987                         }
 988                 }
 989         }
 990         return n;
 991 }
 992
 993 /**
 994  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
 995  */
 996 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n)
 997 {
 998         ir_node *oldn = n;
 999
1000         ir_node   *a = get_Or_left(n);
1001         ir_node   *b = get_Or_right(n);
1002         ir_tarval *tv;
1003
1004         if (a == b) {
1005                 n = a;    /* idempotence */
1006                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1007                 return n;
1008         }
1009         /* constants are normalized to right, check this side first */
1010         tv = value_of(b);
1011         if (tarval_is_null(tv)) {
1012                 n = a;
1013                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1014                 return n;
1015         }
1016         tv = value_of(a);
1017         if (tarval_is_null(tv)) {
1018                 n = b;
1019                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1020                 return n;
1021         }
1022
1023         return n;
1024 }
1025
1026 /**
1027  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a = a & a = (a|X) & a = a.
1028  */
1029 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n)
1030 {
1031         ir_node *oldn = n;
1032
1033         ir_node   *a = get_And_left(n);
1034         ir_node   *b = get_And_right(n);
1035         ir_tarval *tv;
1036
1037         if (a == b) {
1038                 n = a;    /* idempotence */
1039                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1040                 return n;
1041         }
1042         /* constants are normalized to right, check this side first */
1043         tv = value_of(b);
1044         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1045                 n = a;
1046                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1047                 return n;
1048         }
1049         if (tv != get_tarval_bad()) {
1050                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1051                 if (!mode_is_signed(mode) && is_Conv(a)) {
1052                         ir_node *convop     = get_Conv_op(a);
1053                         ir_mode *convopmode = get_irn_mode(convop);
1054                         if (!mode_is_signed(convopmode)) {
1055                                 /* Check Conv(all_one) & Const = all_one */
1056                                 ir_tarval *one  = get_mode_all_one(convopmode);
1057                                 ir_tarval *conv = tarval_convert_to(one, mode);
1058                                 ir_tarval *tand = tarval_and(conv, tv);
1059
1060                                 if (tarval_is_all_one(tand)) {
1061                                         /* Conv(X) & Const = X */
1062                                         n = a;
1063                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1064                                         return n;
1065                                 }
1066                         }
1067                 }
1068         }
1069         tv = value_of(a);
1070         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1071                 n = b;
1072                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1073                 return n;
1074         }
1075         /* (a|X) & a => a*/
1076         if ((is_Or(a) || is_Or_Eor_Add(a))
1077             && (b == get_binop_left(a) || b == get_binop_right(a))) {
1078                 n = b;
1079                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1080                 return n;
1081         }
1082         /* a & (a|X) => a*/
1083         if ((is_Or(b) || is_Or_Eor_Add(b))
1084             && (a == get_binop_left(b) || a == get_binop_right(b))) {
1085                 n = a;
1086                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1087                 return n;
1088         }
1089         return n;
1090 }
1091
1092 /**
1093  * Try to remove useless Conv's:
1094  */
1095 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n)
1096 {
1097         ir_node *oldn = n;
1098         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1099
1100         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1101         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1102
1103         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1104                 n = a;
1105                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1106                 return n;
1107         } else if (is_Conv(a)) { /* Conv(Conv(b)) */
1108                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
1109                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
1110
1111                 if (n_mode == b_mode && values_in_mode(b_mode, a_mode)) {
1112                         n = b;
1113                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1114                         return n;
1115                 }
1116         }
1117         return n;
1118 }
1119
1120 /**
1121  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1122  *   themselves.
1123  */
1124 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n)
1125 {
1126         int i, n_preds;
1127
1128         ir_node *oldn = n;
1129         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1130
1131         if (!get_opt_optimize() &&
1132             !irg_is_constrained(get_irn_irg(n), IR_GRAPH_CONSTRAINT_CONSTRUCTION))
1133                 return n;
1134
1135         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1136
1137         /* Phi of dead Region without predecessors. */
1138         if (n_preds == 0)
1139                 return n;
1140
1141         /* Find first non-self-referencing input */
1142         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1143                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1144                 /* not self pointer */
1145                 if (first_val != n) {
1146                         /* then found first value. */
1147                         break;
1148                 }
1149         }
1150
1151         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1152         are non-self-referencing */
1153         while (++i < n_preds) {
1154                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1155                 if (scnd_val != n && scnd_val != first_val) {
1156                         break;
1157                 }
1158         }
1159
1160         if (i >= n_preds && !is_Dummy(first_val)) {
1161                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1162                 n = first_val;
1163                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1164         }
1165         return n;
1166 }
1167
1168 /**
1169  * Optimize Proj(Tuple).
1170  */
1171 static ir_node *equivalent_node_Proj_Tuple(ir_node *proj)
1172 {
1173         ir_node *oldn  = proj;
1174         ir_node *tuple = get_Proj_pred(proj);
1175
1176         /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1177         proj = get_Tuple_pred(tuple, get_Proj_proj(proj));
1178         DBG_OPT_TUPLE(oldn, tuple, proj);
1179
1180         return proj;
1181 }
1182
1183 /**
1184  * Optimize a / 1 = a.
1185  */
1186 static ir_node *equivalent_node_Proj_Div(ir_node *proj)
1187 {
1188         ir_node   *oldn = proj;
1189         ir_node   *div  = get_Proj_pred(proj);
1190         ir_node   *b    = get_Div_right(div);
1191         ir_tarval *tb   = value_of(b);
1192
1193         /* Div is not commutative. */
1194         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1195                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1196                 case pn_Div_M:
1197                         proj = get_Div_mem(div);
1198                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1199                         return proj;
1200
1201                 case pn_Div_res:
1202                         proj = get_Div_left(div);
1203                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1204                         return proj;
1205
1206                 default:
1207                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1208                            transform_node_Proj_Div() */
1209                         return proj;
1210                 }
1211         }
1212         return proj;
1213 }
1214
1215 /**
1216  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1217  */
1218 static ir_node *equivalent_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
1219 {
1220         ir_node *oldn  = proj;
1221         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
1222         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
1223         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
1224
1225         if (a == b) {
1226                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1227                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1228                 case pn_CopyB_M:
1229                         proj = get_CopyB_mem(copyb);
1230                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1231                         break;
1232                 }
1233         }
1234         return proj;
1235 }
1236
1237 /**
1238  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1239  */
1240 static ir_node *equivalent_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
1241 {
1242         ir_node *oldn  = proj;
1243         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
1244         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
1245         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
1246         int ret_tuple  = 0;
1247
1248         if (idx == get_Bound_lower(bound))
1249                 ret_tuple = 1;
1250         else if (is_Bound(pred)) {
1251                 /*
1252                  * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
1253                  * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1254                  */
1255                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
1256                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
1257                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1258                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
1259                         /*
1260                          * One could expect that we simply return the previous
1261                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1262                          * add an exception Proj to a new location then.
1263                          * So, we must turn in into a tuple.
1264                          */
1265                         ret_tuple = 1;
1266                 }
1267         }
1268         if (ret_tuple) {
1269                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1270                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1271                 case pn_Bound_M:
1272                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1273                         proj = get_Bound_mem(bound);
1274                         break;
1275                 case pn_Bound_res:
1276                         proj = idx;
1277                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1278                         break;
1279                 default:
1280                         /* cannot optimize pn_Bound_X_regular, handled in transform ... */
1281                         break;
1282                 }
1283         }
1284         return proj;
1285 }
1286
1287 /**
1288  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
1289  * because of creating new nodes.
1290  */
1291 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj)
1292 {
1293         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
1294         if (n->op->ops.equivalent_node_Proj)
1295                 return n->op->ops.equivalent_node_Proj(proj);
1296         return proj;
1297 }
1298
1299 /**
1300  * Remove Id's.
1301  */
1302 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n)
1303 {
1304         ir_node *oldn = n;
1305
1306         do {
1307                 n = get_Id_pred(n);
1308         } while (is_Id(n));
1309
1310         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1311         return n;
1312 }
1313
1314 /**
1315  * Optimize a Mux.
1316  */
1317 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1318 {
1319         ir_node   *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1320         ir_node   *n_t, *n_f;
1321         ir_tarval *ts = value_of(sel);
1322
1323         if (ts == tarval_bad && is_Cmp(sel)) {
1324                 /* try again with a direct call to compute_cmp, as we don't care
1325                  * about the MODEB_LOWERED flag here */
1326                 ts = compute_cmp_ext(sel);
1327         }
1328
1329         /* Mux(true, f, t) == t */
1330         if (ts == tarval_b_true) {
1331                 n = get_Mux_true(n);
1332                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1333                 return n;
1334         }
1335         /* Mux(false, f, t) == f */
1336         if (ts == tarval_b_false) {
1337                 n = get_Mux_false(n);
1338                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1339                 return n;
1340         }
1341         n_t = get_Mux_true(n);
1342         n_f = get_Mux_false(n);
1343
1344         /* Mux(v, x, T) == x */
1345         if (is_Unknown(n_f)) {
1346                 n = n_t;
1347                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1348                 return n;
1349         }
1350         /* Mux(v, T, x) == x */
1351         if (is_Unknown(n_t)) {
1352                 n = n_f;
1353                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1354                 return n;
1355         }
1356
1357         /* Mux(v, x, x) == x */
1358         if (n_t == n_f) {
1359                 n = n_t;
1360                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1361                 return n;
1362         }
1363         if (is_Cmp(sel) && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1364                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
1365                 ir_node    *f        = get_Mux_false(n);
1366                 ir_node    *t        = get_Mux_true(n);
1367
1368                 /*
1369                  * Note further that these optimization work even for floating point
1370                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1371                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1372                  */
1373                 ir_node *const cmp_l = get_Cmp_left(sel);
1374                 ir_node *const cmp_r = get_Cmp_right(sel);
1375
1376                 switch (relation) {
1377                 case ir_relation_equal:
1378                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t == f, t, f) -> f */
1379                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f == t, t, f) -> f */
1380                                 n = f;
1381                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1382                                 return n;
1383                         }
1384                         break;
1385
1386                 case ir_relation_less_greater:
1387                 case ir_relation_unordered_less_greater:
1388                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t != f, t, f) -> t */
1389                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f != t, t, f) -> t */
1390                                 n = t;
1391                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1392                                 return n;
1393                         }
1394                         break;
1395                 default:
1396                         break;
1397                 }
1398
1399                 /*
1400                  * Note: normalization puts the constant on the right side,
1401                  * so we check only one case.
1402                  */
1403                 if (cmp_l == t && tarval_is_null(value_of(cmp_r))) {
1404                         /* Mux(t CMP 0, X, t) */
1405                         if (is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == t) {
1406                                 /* Mux(t CMP 0, -t, t) */
1407                                 if (relation == ir_relation_equal) {
1408                                         /* Mux(t == 0, -t, t)  ==>  -t */
1409                                         n = f;
1410                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1411                                 } else if (relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_unordered_less_greater) {
1412                                         /* Mux(t != 0, -t, t)  ==> t */
1413                                         n = t;
1414                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1415                                 }
1416                         }
1417                 }
1418         }
1419
1420         return n;
1421 }
1422
1423 /**
1424  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1425  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1426  */
1427 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n)
1428 {
1429         ir_node    *pred     = get_Confirm_value(n);
1430         ir_relation relation = get_Confirm_relation(n);
1431
1432         while (is_Confirm(pred) && relation == get_Confirm_relation(pred)) {
1433                 /*
1434                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1435                  * replace the second one with the first.
1436                  */
1437                 n    = pred;
1438                 pred = get_Confirm_value(n);
1439         }
1440         return n;
1441 }
1442
1443 /**
1444  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1445  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1446  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1447  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1448  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1449  */
1450 ir_node *equivalent_node(ir_node *n)
1451 {
1452         if (n->op->ops.equivalent_node)
1453                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1454         return n;
1455 }
1456
1457 /**
1458  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1459  * with all predecessors constant.
1460  */
1461 static int is_const_Phi(ir_node *n)
1462 {
1463         int i;
1464
1465         if (! is_Phi(n) || get_irn_arity(n) == 0)
1466                 return 0;
1467         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i) {
1468                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1469                         return 0;
1470         }
1471         return 1;
1472 }
1473
1474 typedef ir_tarval *(*tarval_sub_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode);
1475 typedef ir_tarval *(*tarval_binop_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b);
1476
1477 /**
1478  * in reality eval_func should be tarval (*eval_func)() but incomplete
1479  * declarations are bad style and generate noisy warnings
1480  */
1481 typedef void (*eval_func)(void);
1482
1483 /**
1484  * Wrapper for the tarval binop evaluation, tarval_sub has one more parameter.
1485  */
1486 static ir_tarval *do_eval(eval_func eval, ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode)
1487 {
1488         if (eval == (eval_func) tarval_sub) {
1489                 tarval_sub_type func = (tarval_sub_type)eval;
1490
1491                 return func(a, b, mode);
1492         } else {
1493                 tarval_binop_type func = (tarval_binop_type)eval;
1494
1495                 return func(a, b);
1496         }
1497 }
1498
1499 /**
1500  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1501  *
1502  * @param phi    the Phi node
1503  * @param other  the other operand
1504  * @param eval   an evaluator function
1505  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1506  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1507  *
1508  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1509  */
1510 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *other, eval_func eval, ir_mode *mode, int left)
1511 {
1512         int         n   = get_irn_arity(phi);
1513         ir_tarval **tvs = ALLOCAN(ir_tarval*, n);
1514         if (left) {
1515                 for (int i = 0; i < n; ++i) {
1516                         ir_node   *pred = get_irn_n(phi, i);
1517                         ir_tarval *tv   = get_Const_tarval(pred);
1518                         tv = do_eval(eval, other, tv, mode);
1519
1520                         if (tv == tarval_bad) {
1521                                 /* folding failed, bad */
1522                                 return NULL;
1523                         }
1524                         tvs[i] = tv;
1525                 }
1526         } else {
1527                 for (int i = 0; i < n; ++i) {
1528                         ir_node   *pred = get_irn_n(phi, i);
1529                         ir_tarval *tv   = get_Const_tarval(pred);
1530                         tv = do_eval(eval, tv, other, mode);
1531
1532                         if (tv == tarval_bad) {
1533                                 /* folding failed, bad */
1534                                 return 0;
1535                         }
1536                         tvs[i] = tv;
1537                 }
1538         }
1539         ir_graph *irg = get_irn_irg(phi);
1540         ir_node **res = ALLOCAN(ir_node*, n);
1541         for (int i = 0; i < n; ++i) {
1542                 res[i] = new_r_Const(irg, tvs[i]);
1543         }
1544         ir_node *block = get_nodes_block(phi);
1545         return new_r_Phi(block, n, res, mode);
1546 }
1547
1548 /**
1549  * Apply an evaluator on a binop with two constant Phi.
1550  *
1551  * @param a      the left Phi node
1552  * @param b      the right Phi node
1553  * @param eval   an evaluator function
1554  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1555  *
1556  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1557  */
1558 static ir_node *apply_binop_on_2_phis(ir_node *a, ir_node *b, eval_func eval, ir_mode *mode)
1559 {
1560         if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
1561                 return NULL;
1562
1563         int         n   = get_irn_arity(a);
1564         ir_tarval **tvs = ALLOCAN(ir_tarval*, n);
1565         for (int i = 0; i < n; ++i) {
1566                 ir_node   *pred_a = get_irn_n(a, i);
1567                 ir_tarval *tv_l   = get_Const_tarval(pred_a);
1568                 ir_node   *pred_b = get_irn_n(b, i);
1569                 ir_tarval *tv_r   = get_Const_tarval(pred_b);
1570                 ir_tarval *tv     = do_eval(eval, tv_l, tv_r, mode);
1571
1572                 if (tv == tarval_bad) {
1573                         /* folding failed, bad */
1574                         return NULL;
1575                 }
1576                 tvs[i] = tv;
1577         }
1578         ir_graph *irg = get_irn_irg(a);
1579         ir_node **res = ALLOCAN(ir_node*, n);
1580         for (int i = 0; i < n; ++i) {
1581                 res[i] = new_r_Const(irg, tvs[i]);
1582         }
1583         ir_node *block = get_nodes_block(a);
1584         return new_r_Phi(block, n, res, mode);
1585 }
1586
1587 /**
1588  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
1589  *
1590  * @param phi    the Phi node
1591  * @param eval   an evaluator function
1592  *
1593  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1594  */
1595 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *(*eval)(ir_tarval *))
1596 {
1597         int         n   = get_irn_arity(phi);
1598         ir_tarval **tvs = ALLOCAN(ir_tarval*, n);
1599         for (int i = 0; i < n; ++i) {
1600                 ir_node   *pred = get_irn_n(phi, i);
1601                 ir_tarval *tv   = get_Const_tarval(pred);
1602                 tv = eval(tv);
1603
1604                 if (tv == tarval_bad) {
1605                         /* folding failed, bad */
1606                         return 0;
1607                 }
1608                 tvs[i] = tv;
1609         }
1610         ir_graph *irg  = get_irn_irg(phi);
1611         ir_node **res  = ALLOCAN(ir_node*, n);
1612         for (int i = 0; i < n; ++i) {
1613                 res[i] = new_r_Const(irg, tvs[i]);
1614         }
1615         ir_node *block = get_nodes_block(phi);
1616         ir_mode *mode  = get_irn_mode(phi);
1617         return new_r_Phi(block, n, res, mode);
1618 }
1619
1620 /**
1621  * Apply a conversion on a constant operator (a Phi).
1622  *
1623  * @param phi    the Phi node
1624  *
1625  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1626  */
1627 static ir_node *apply_conv_on_phi(ir_node *phi, ir_mode *mode)
1628 {
1629         int         n   = get_irn_arity(phi);
1630         ir_tarval **tvs = ALLOCAN(ir_tarval*, n);
1631         for (int i = 0; i < n; ++i) {
1632                 ir_node   *pred = get_irn_n(phi, i);
1633                 ir_tarval *tv   = get_Const_tarval(pred);
1634                 tv = tarval_convert_to(tv, mode);
1635
1636                 if (tv == tarval_bad) {
1637                         /* folding failed, bad */
1638                         return 0;
1639                 }
1640                 tvs[i] = tv;
1641         }
1642         ir_graph *irg = get_irn_irg(phi);
1643         ir_node **res = ALLOCAN(ir_node*, n);
1644         for (int i = 0; i < n; ++i) {
1645                 res[i] = new_r_Const(irg, tvs[i]);
1646         }
1647         ir_node *block = get_nodes_block(phi);
1648         return new_r_Phi(block, n, res, mode);
1649 }
1650
1651 /**
1652  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
1653  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
1654  * If possible, remove the Conv's.
1655  */
1656 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n)
1657 {
1658         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1659
1660         if (mode_is_reference(mode)) {
1661                 ir_node *left     = get_binop_left(n);
1662                 ir_node *right    = get_binop_right(n);
1663                 unsigned ref_bits = get_mode_size_bits(mode);
1664
1665                 if (is_Conv(left)) {
1666                         ir_mode *lmode = get_irn_mode(left);
1667                         unsigned bits = get_mode_size_bits(lmode);
1668
1669                         if (ref_bits == bits &&
1670                             mode_is_int(lmode) &&
1671                             get_mode_arithmetic(lmode) == irma_twos_complement) {
1672                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
1673                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1674
1675                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1676                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1677                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1678                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1679                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1680                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1681                                          * as either signed or unsigned
1682                                          */
1683                                         set_binop_left(n, pre);
1684                                 }
1685                         }
1686                 }
1687
1688                 if (is_Conv(right)) {
1689                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1690                         unsigned bits = get_mode_size_bits(rmode);
1691
1692                         if (ref_bits == bits &&
1693                             mode_is_int(rmode) &&
1694                             get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1695                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
1696                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1697
1698                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1699                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1700                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1701                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1702                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1703                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1704                                          * as either signed or unsigned
1705                                          */
1706                                         set_binop_right(n, pre);
1707                                 }
1708                         }
1709                 }
1710
1711                 /* let address arithmetic use unsigned modes */
1712                 if (is_Const(right)) {
1713                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1714
1715                         if (mode_is_signed(rmode) && get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1716                                 /* convert a AddP(P, *s) into AddP(P, *u) */
1717                                 ir_mode *nm = get_reference_mode_unsigned_eq(mode);
1718
1719                                 ir_node *pre = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, nm);
1720                                 set_binop_right(n, pre);
1721                         }
1722                 }
1723         }
1724
1725         return n;
1726 }
1727
1728 #define HANDLE_BINOP_PHI(eval, a, b, c, mode)                     \
1729   do {                                                            \
1730   c = NULL;                                                       \
1731   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                           \
1732     /* check for Op(Phi, Const) */                                \
1733     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), eval, mode, 0);\
1734   }                                                               \
1735   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                      \
1736     /* check for Op(Const, Phi) */                                \
1737     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), eval, mode, 1);\
1738   }                                                               \
1739   else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {                  \
1740     /* check for Op(Phi, Phi) */                                  \
1741     c = apply_binop_on_2_phis(a, b, eval, mode);                  \
1742   }                                                               \
1743   if (c) {                                                        \
1744     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);                   \
1745     return c;                                                     \
1746   }                                                               \
1747   } while(0)
1748
1749 #define HANDLE_UNOP_PHI(eval, a, c)               \
1750   do {                                            \
1751   c = NULL;                                       \
1752   if (is_const_Phi(a)) {                          \
1753     /* check for Op(Phi) */                       \
1754     c = apply_unop_on_phi(a, eval);               \
1755     if (c) {                                      \
1756       DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
1757       return c;                                   \
1758     }                                             \
1759   }                                               \
1760   } while(0)
1761
1762 /**
1763  * Create a 0 constant of given mode.
1764  */
1765 static ir_node *create_zero_const(ir_graph *irg, ir_mode *mode)
1766 {
1767         ir_tarval *tv   = get_mode_null(mode);
1768         ir_node   *cnst = new_r_Const(irg, tv);
1769
1770         return cnst;
1771 }
1772
1773 static bool is_shiftop(const ir_node *n)
1774 {
1775         return is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n) || is_Rotl(n);
1776 }
1777
1778 /* the order of the values is important! */
1779 typedef enum const_class {
1780         const_const = 0,
1781         const_like  = 1,
1782         const_other = 2
1783 } const_class;
1784
1785 static const_class classify_const(const ir_node* n)
1786 {
1787         if (is_Const(n))         return const_const;
1788         if (is_irn_constlike(n)) return const_like;
1789         return const_other;
1790 }
1791
1792 /**
1793  * Determines whether r is more constlike or has a larger index (in that order)
1794  * than l.
1795  */
1796 static bool operands_are_normalized(const ir_node *l, const ir_node *r)
1797 {
1798         const const_class l_order = classify_const(l);
1799         const const_class r_order = classify_const(r);
1800         return
1801                 l_order > r_order ||
1802                 (l_order == r_order && get_irn_idx(l) <= get_irn_idx(r));
1803 }
1804
1805 static bool is_cmp_unequal(const ir_node *node)
1806 {
1807         ir_relation relation = get_Cmp_relation(node);
1808         ir_node    *left     = get_Cmp_left(node);
1809         ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
1810         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
1811
1812         if (relation == ir_relation_less_greater)
1813                 return true;
1814
1815         if (!mode_is_signed(mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right))
1816                 return relation == ir_relation_greater;
1817         return false;
1818 }
1819
1820 /**
1821  * returns true for Cmp(x == 0) or Cmp(x != 0)
1822  */
1823 static bool is_cmp_equality_zero(const ir_node *node)
1824 {
1825         ir_relation relation;
1826         ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
1827
1828         if (!is_Const(right) || !is_Const_null(right))
1829                 return false;
1830         relation = get_Cmp_relation(node);
1831         return relation == ir_relation_equal
1832                 || relation == ir_relation_less_greater
1833                 || (!mode_is_signed(get_irn_mode(right))
1834                     && relation == ir_relation_greater);
1835 }
1836
1837 /**
1838  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
1839  * Such pattern may arise in bitfield stores.
1840  *
1841  * value  c4                  value      c4 & c2
1842  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
1843  *        OR     c2      ===>               OR
1844  *           AND    c1
1845  *               OR
1846  *
1847  *
1848  * value  c2                 value  c1
1849  *     AND   c1    ===>           OR     if (c1 | c2) == 0x111..11
1850  *        OR
1851  */
1852 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *irn_or)
1853 {
1854         ir_node *irn_and, *c1;
1855         ir_node *or_l, *c2;
1856         ir_node *and_l, *c3;
1857         ir_node *value, *c4;
1858         ir_node *new_and, *new_const, *block;
1859         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
1860
1861         ir_tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv;
1862
1863         for (;;) {
1864                 ir_graph *irg;
1865                 irn_and = get_binop_left(irn_or);
1866                 c1      = get_binop_right(irn_or);
1867                 if (!is_Const(c1) || !is_And(irn_and))
1868                         return irn_or;
1869
1870                 or_l = get_binop_left(irn_and);
1871                 c2   = get_binop_right(irn_and);
1872                 if (!is_Const(c2))
1873                         return irn_or;
1874
1875                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
1876                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
1877
1878                 tv = tarval_or(tv1, tv2);
1879                 if (tarval_is_all_one(tv)) {
1880                         /* the AND does NOT clear a bit with isn't set by the OR */
1881                         set_binop_left(irn_or, or_l);
1882                         set_binop_right(irn_or, c1);
1883
1884                         /* check for more */
1885                         continue;
1886                 }
1887
1888                 if (!is_Or(or_l) && !is_Or_Eor_Add(or_l))
1889                         return irn_or;
1890
1891                 and_l = get_binop_left(or_l);
1892                 c3    = get_binop_right(or_l);
1893                 if (!is_Const(c3) || !is_And(and_l))
1894                         return irn_or;
1895
1896                 value = get_binop_left(and_l);
1897                 c4    = get_binop_right(and_l);
1898                 if (!is_Const(c4))
1899                         return irn_or;
1900
1901                 /* ok, found the pattern, check for conditions */
1902                 assert(mode == get_irn_mode(irn_and));
1903                 assert(mode == get_irn_mode(or_l));
1904                 assert(mode == get_irn_mode(and_l));
1905
1906                 tv3 = get_Const_tarval(c3);
1907                 tv4 = get_Const_tarval(c4);
1908
1909                 tv = tarval_or(tv4, tv2);
1910                 if (!tarval_is_all_one(tv)) {
1911                         /* have at least one 0 at the same bit position */
1912                         return irn_or;
1913                 }
1914
1915                 if (tv3 != tarval_andnot(tv3, tv4)) {
1916                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
1917                         return irn_or;
1918                 }
1919
1920                 if (tv1 != tarval_andnot(tv1, tv2)) {
1921                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
1922                         return irn_or;
1923                 }
1924
1925                 /* ok, all conditions met */
1926                 block = get_nodes_block(irn_or);
1927                 irg   = get_irn_irg(block);
1928
1929                 new_and = new_r_And(block, value, new_r_Const(irg, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
1930
1931                 new_const = new_r_Const(irg, tarval_or(tv3, tv1));
1932
1933                 set_binop_left(irn_or, new_and);
1934                 set_binop_right(irn_or, new_const);
1935
1936                 /* check for more */
1937         }
1938 }
1939
1940 /**
1941  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rotl
1942  */
1943 static ir_node *transform_node_Or_Rotl(ir_node *irn_or)
1944 {
1945         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
1946         ir_node *shl, *shr, *block;
1947         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *n;
1948         ir_tarval *tv1, *tv2;
1949
1950         /* some backends can't handle rotl */
1951         if (!be_get_backend_param()->support_rotl)
1952                 return irn_or;
1953
1954         if (! mode_is_int(mode))
1955                 return irn_or;
1956
1957         shl = get_binop_left(irn_or);
1958         shr = get_binop_right(irn_or);
1959
1960         if (is_Shr(shl)) {
1961                 if (!is_Shl(shr))
1962                         return irn_or;
1963
1964                 irn = shl;
1965                 shl = shr;
1966                 shr = irn;
1967         } else if (!is_Shl(shl)) {
1968                 return irn_or;
1969         } else if (!is_Shr(shr)) {
1970                 return irn_or;
1971         }
1972         x = get_Shl_left(shl);
1973         if (x != get_Shr_left(shr))
1974                 return irn_or;
1975
1976         c1 = get_Shl_right(shl);
1977         c2 = get_Shr_right(shr);
1978         if (is_Const(c1) && is_Const(c2)) {
1979                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
1980                 if (! tarval_is_long(tv1))
1981                         return irn_or;
1982
1983                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
1984                 if (! tarval_is_long(tv2))
1985                         return irn_or;
1986
1987                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
1988                                 != (int) get_mode_size_bits(mode))
1989                         return irn_or;
1990
1991                 /* yet, condition met */
1992                 block = get_nodes_block(irn_or);
1993
1994                 n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
1995
1996                 DBG_OPT_ALGSIM1(irn_or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
1997                 return n;
1998         }
1999
2000         /* Note: the obvious rot formulation (a << x) | (a >> (32-x)) gets
2001          * transformed to (a << x) | (a >> -x) by transform_node_shift_modulo() */
2002         if (!ir_is_negated_value(c1, c2)) {
2003                 return irn_or;
2004         }
2005
2006         /* yet, condition met */
2007         block = get_nodes_block(irn_or);
2008         n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
2009         DBG_OPT_ALGSIM0(irn_or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
2010         return n;
2011 }
2012
2013 /**
2014  * Prototype of a recursive transform function
2015  * for bitwise distributive transformations.
2016  */
2017 typedef ir_node* (*recursive_transform)(ir_node *n);
2018
2019 /**
2020  * makes use of distributive laws for and, or, eor
2021  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
2022  * note, might return a different op than n
2023  */
2024 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n,
2025                                                recursive_transform trans_func)
2026 {
2027         ir_node *oldn    = n;
2028         ir_node *a       = get_binop_left(n);
2029         ir_node *b       = get_binop_right(n);
2030         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
2031         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
2032
2033         if (op != get_irn_op(b))
2034                 return n;
2035
2036         /* and(conv(a), conv(b)) -> conv(and(a,b)) */
2037         if (op == op_Conv) {
2038                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
2039                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
2040                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
2041                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
2042                 if (a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
2043                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2044
2045                         n = exact_copy(n);
2046                         set_binop_left(n, a_op);
2047                         set_binop_right(n, b_op);
2048                         set_irn_mode(n, a_mode);
2049                         n = trans_func(n);
2050                         n = new_r_Conv(blk, n, get_irn_mode(oldn));
2051
2052                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
2053                         return n;
2054                 }
2055         }
2056
2057         if (op == op_Eor) {
2058                 /* nothing to gain here */
2059                 return n;
2060         }
2061
2062         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
2063                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
2064                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
2065                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
2066                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
2067                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
2068                 ir_node *c       = NULL;
2069                 ir_node *op1     = NULL;
2070                 ir_node *op2     = NULL;
2071
2072                 if (is_op_commutative(op)) {
2073                         if (a_left == b_left) {
2074                                 c   = a_left;
2075                                 op1 = a_right;
2076                                 op2 = b_right;
2077                         } else if (a_left == b_right) {
2078                                 c   = a_left;
2079                                 op1 = a_right;
2080                                 op2 = b_left;
2081                         } else if (a_right == b_left) {
2082                                 c   = a_right;
2083                                 op1 = a_left;
2084                                 op2 = b_right;
2085                         }
2086                 }
2087                 if (a_right == b_right) {
2088                         c   = a_right;
2089                         op1 = a_left;
2090                         op2 = b_left;
2091                 }
2092
2093                 if (c != NULL) {
2094                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
2095                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2096
2097                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
2098                         set_binop_left(new_n, op1);
2099                         set_binop_right(new_n, op2);
2100                         new_n = trans_func(new_n);
2101
2102                         if (op_root == op_Eor && op == op_Or) {
2103                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
2104                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
2105
2106                                 c = new_rd_Not(dbgi, blk, c, mode);
2107                                 n = new_rd_And(dbgi, blk, new_n, c, mode);
2108                         } else {
2109                                 n = exact_copy(a);
2110                                 set_nodes_block(n, blk);
2111                                 set_binop_left(n, new_n);
2112                                 set_binop_right(n, c);
2113                                 add_identities(n);
2114                         }
2115
2116                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
2117                         return n;
2118                 }
2119         }
2120
2121         return n;
2122 }
2123
2124 /**
2125  * normalisation: (x >> c1) & c2   to   (x & (c2<<c1)) >> c1
2126  *  (we can use:
2127  *    - and, or, xor          instead of &
2128  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
2129  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
2130  *
2131  * This normalisation is usually good for the backend since << C can often be
2132  * matched as address-mode.
2133  */
2134 static ir_node *transform_node_bitop_shift(ir_node *n)
2135 {
2136         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(n);
2137         ir_node   *left  = get_binop_left(n);
2138         ir_node   *right = get_binop_right(n);
2139         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
2140         ir_node   *shift_left;
2141         ir_node   *shift_right;
2142         ir_node   *block;
2143         dbg_info  *dbg_bitop;
2144         dbg_info  *dbg_shift;
2145         ir_node   *new_bitop;
2146         ir_node   *new_shift;
2147         ir_node   *new_const;
2148         ir_tarval *tv1;
2149         ir_tarval *tv2;
2150         ir_tarval *tv_bitop;
2151
2152         if (!irg_is_constrained(irg, IR_GRAPH_CONSTRAINT_NORMALISATION2))
2153                 return n;
2154
2155         assert(is_And(n) || is_Or(n) || is_Eor(n) || is_Or_Eor_Add(n));
2156         if (!is_Const(right) || !is_shiftop(left))
2157                 return n;
2158
2159         shift_left  = get_binop_left(left);
2160         shift_right = get_binop_right(left);
2161         if (!is_Const(shift_right))
2162                 return n;
2163
2164         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
2165         if (is_Shrs(left)) {
2166                 /* TODO this could be improved */
2167                 return n;
2168         }
2169
2170         irg       = get_irn_irg(n);
2171         block     = get_nodes_block(n);
2172         dbg_bitop = get_irn_dbg_info(n);
2173         dbg_shift = get_irn_dbg_info(left);
2174         tv1       = get_Const_tarval(shift_right);
2175         tv2       = get_Const_tarval(right);
2176         assert(get_tarval_mode(tv2) == mode);
2177
2178         if (is_Shl(left)) {
2179                 tv_bitop = tarval_shr(tv2, tv1);
2180
2181                 /* Check whether we have lost some bits during the right shift. */
2182                 if (!is_And(n)) {
2183                         ir_tarval *tv_back_again = tarval_shl(tv_bitop, tv1);
2184
2185                         if (tarval_cmp(tv_back_again, tv2) != ir_relation_equal)
2186                                 return n;
2187                 }
2188         } else if (is_Shr(left)) {
2189                 if (!is_And(n)) {
2190                         /*
2191                          * TODO this can be improved by checking whether
2192                          *      the left shift produces an overflow
2193                          */
2194                         return n;
2195                 }
2196                 tv_bitop = tarval_shl(tv2, tv1);
2197         } else {
2198                 assert(is_Rotl(left));
2199                 tv_bitop = tarval_rotl(tv2, tarval_neg(tv1));
2200         }
2201         new_const = new_r_Const(irg, tv_bitop);
2202
2203         if (is_And(n)) {
2204                 new_bitop = new_rd_And(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
2205         } else if (is_Or(n) || is_Or_Eor_Add(n)) {
2206                 new_bitop = new_rd_Or(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
2207         } else {
2208                 assert(is_Eor(n));
2209                 new_bitop = new_rd_Eor(dbg_bitop, block, shift_left, new_const, mode);
2210         }
2211
2212         if (is_Shl(left)) {
2213                 new_shift = new_rd_Shl(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
2214         } else if (is_Shr(left)) {
2215                 new_shift = new_rd_Shr(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
2216         } else {
2217                 assert(is_Rotl(left));
2218                 new_shift = new_rd_Rotl(dbg_shift, block, new_bitop, shift_right, mode);
2219         }
2220
2221         return new_shift;
2222 }
2223
2224 static bool complement_values(const ir_node *a, const ir_node *b)
2225 {
2226         if (is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
2227                 return true;
2228         if (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)
2229                 return true;
2230         if (is_Const(a) && is_Const(b)) {
2231                 ir_tarval *tv_a = get_Const_tarval(a);
2232                 ir_tarval *tv_b = get_Const_tarval(b);
2233                 return tarval_not(tv_a) == tv_b;
2234         }
2235         return false;
2236 }
2237
2238 typedef ir_tarval *(tv_fold_binop_func)(ir_tarval *a, ir_tarval *b);
2239
2240 /**
2241  * for associative operations fold:
2242  *   op(op(x, c0), c1) to op(x, op(c0, c1)) with constants folded.
2243  * This is a "light" version of the reassociation phase
2244  */
2245 static ir_node *fold_constant_associativity(ir_node *node,
2246                                             tv_fold_binop_func fold)
2247 {
2248         ir_graph  *irg;
2249         ir_op     *op;
2250         ir_node   *left;
2251         ir_node   *right = get_binop_right(node);
2252         ir_node   *left_right;
2253         ir_node   *left_left;
2254         ir_tarval *c0;
2255         ir_tarval *c1;
2256         ir_tarval *new_c;
2257         ir_node   *new_const;
2258         ir_node   *new_node;
2259         if (!is_Const(right))
2260                 return node;
2261
2262         op   = get_irn_op(node);
2263         left = get_binop_left(node);
2264         if (get_irn_op(left) != op)
2265                 return node;
2266
2267         left_right = get_binop_right(left);
2268         if (!is_Const(left_right))
2269                 return node;
2270
2271         left_left = get_binop_left(left);
2272         c0        = get_Const_tarval(left_right);
2273         c1        = get_Const_tarval(right);
2274         irg       = get_irn_irg(node);
2275         if (get_tarval_mode(c0) != get_tarval_mode(c1))
2276                 return node;
2277         new_c     = fold(c0, c1);
2278         if (new_c == tarval_bad)
2279                 return node;
2280         new_const = new_r_Const(irg, new_c);
2281         new_node  = exact_copy(node);
2282         set_binop_left(new_node, left_left);
2283         set_binop_right(new_node, new_const);
2284         return new_node;
2285 }
2286
2287 /**
2288  * Transform an Or.
2289  */
2290 static ir_node *transform_node_Or_(ir_node *n)
2291 {
2292         ir_node *oldn = n;
2293         ir_node *a    = get_binop_left(n);
2294         ir_node *b    = get_binop_right(n);
2295         ir_node *c;
2296         ir_mode *mode;
2297
2298         n = fold_constant_associativity(n, tarval_or);
2299         if (n != oldn)
2300                 return n;
2301
2302         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
2303                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
2304                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
2305
2306                 mode = get_irn_mode(n);
2307                 a = get_Not_op(a);
2308                 b = get_Not_op(b);
2309                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
2310                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
2311                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
2312                 return n;
2313         }
2314
2315         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
2316         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
2317                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
2318                 ir_node *a_right = get_Cmp_right(a);
2319                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
2320                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
2321                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
2322                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
2323                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
2324                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
2325                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
2326                         ir_relation new_relation = a_relation | b_relation;
2327                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
2328                 }
2329                 /* Cmp(a!=b) or Cmp(c!=d) => Cmp((a^b)|(c^d) != 0) */
2330                 if (is_cmp_unequal(a) && is_cmp_unequal(b)
2331                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
2332                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
2333                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
2334                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
2335                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
2336                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
2337                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
2338                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
2339                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
2340                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
2341                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
2342                                 ir_node  *orn    = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
2343                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
2344                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, orn, zero, ir_relation_less_greater);
2345                         }
2346                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
2347                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
2348                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
2349                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
2350                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
2351                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
2352                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
2353                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
2354                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
2355                                 ir_node  *orn    = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
2356                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
2357                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, orn, zero, ir_relation_less_greater);
2358                         }
2359                 }
2360         }
2361
2362         mode = get_irn_mode(n);
2363         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_or, a, b, c, mode);
2364
2365         n = transform_node_Or_bf_store(n);
2366         if (n != oldn)
2367                 return n;
2368         n = transform_node_Or_Rotl(n);
2369         if (n != oldn)
2370                 return n;
2371
2372         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or_);
2373         if (n != oldn)
2374                 return n;
2375         n = transform_node_bitop_shift(n);
2376         if (n != oldn)
2377                 return n;
2378
2379         return n;
2380 }
2381
2382 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n)
2383 {
2384         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2385                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2386                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2387                 ir_node  *left  = get_Or_left(n);
2388                 ir_node  *right = get_Or_right(n);
2389                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2390                 return new_rd_Add(dbgi, block, left, right, mode);
2391         }
2392         return transform_node_Or_(n);
2393 }
2394
2395 /**
2396  * Transform an Eor.
2397  */
2398 static ir_node *transform_node_Eor_(ir_node *n)
2399 {
2400         ir_node *oldn = n;
2401         ir_node *a    = get_binop_left(n);
2402         ir_node *b    = get_binop_right(n);
2403         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2404         ir_node *c;
2405
2406         n = fold_constant_associativity(n, tarval_eor);
2407         if (n != oldn)
2408                 return n;
2409
2410         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
2411         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
2412                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
2413                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
2414                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
2415                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
2416                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
2417                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
2418                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
2419                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
2420                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
2421                         ir_relation new_relation = a_relation ^ b_relation;
2422                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
2423                 }
2424         }
2425
2426         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_eor, a, b, c, mode);
2427
2428         /* normalize not nodes... ~a ^ b <=> a ^ ~b */
2429         if (is_Not(a) && operands_are_normalized(get_Not_op(a), b)) {
2430                 dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(n);
2431                 ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
2432                 ir_node  *new_not  = new_rd_Not(dbg, block, b, mode);
2433                 ir_node  *new_left = get_Not_op(a);
2434                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_left, new_not, mode);
2435                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2436                 return n;
2437         } else if (is_Not(b) && !operands_are_normalized(a, get_Not_op(b))) {
2438                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
2439                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
2440                 ir_node  *new_not   = new_rd_Not(dbg, block, a, mode);
2441                 ir_node  *new_right = get_Not_op(b);
2442                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_not, new_right, mode);
2443                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2444                 return n;
2445         }
2446
2447         /* x ^ 1...1 -> ~1 */
2448         if (is_Const(b) && is_Const_all_one(b)) {
2449                 n = new_r_Not(get_nodes_block(n), a, mode);
2450                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2451                 return n;
2452         }
2453
2454         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor_);
2455         if (n != oldn)
2456                 return n;
2457         n = transform_node_bitop_shift(n);
2458         if (n != oldn)
2459                 return n;
2460
2461         return n;
2462 }
2463
2464 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n)
2465 {
2466         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2467                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2468                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2469                 ir_node  *left  = get_Eor_left(n);
2470                 ir_node  *right = get_Eor_right(n);
2471                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2472                 return new_rd_Add(dbgi, block, left, right, mode);
2473         }
2474         return transform_node_Eor_(n);
2475 }
2476
2477 /**
2478  * Do the AddSub optimization, then Transform
2479  *   Constant folding on Phi
2480  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
2481  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
2482  * if the mode is integer or float.
2483  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
2484  * Reassociation might fold this further.
2485  */
2486 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n)
2487 {
2488         ir_mode *mode;
2489         ir_node *a;
2490         ir_node *b;
2491         ir_node *c;
2492         ir_node *oldn = n;
2493
2494         n = fold_constant_associativity(n, tarval_add);
2495         if (n != oldn)
2496                 return n;
2497
2498         n = transform_node_AddSub(n);
2499         if (n != oldn)
2500                 return n;
2501
2502         a    = get_Add_left(n);
2503         b    = get_Add_right(n);
2504         mode = get_irn_mode(n);
2505
2506         if (mode_is_reference(mode)) {
2507                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2508
2509                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
2510                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
2511                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2512                         return new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2513                 }
2514         }
2515
2516         if (is_Const(b) && get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2517                 ir_tarval *tv  = get_Const_tarval(b);
2518                 ir_tarval *min = get_mode_min(mode);
2519                 /* if all bits are set, then this has the same effect as a Not.
2520                  * Note that the following == gives false for different modes which
2521                  * is exactly what we want */
2522                 if (tv == min) {
2523                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2524                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
2525                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2526                         ir_node  *cnst  = new_r_Const(irg, min);
2527                         return new_rd_Eor(dbgi, block, a, cnst, mode);
2528                 }
2529         }
2530
2531         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_add, a, b, c, mode);
2532
2533         /* for FP the following optimizations are only allowed if
2534          * fp_strict_algebraic is disabled */
2535         if (mode_is_float(mode)) {
2536                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2537                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2538                         return n;
2539         }
2540
2541         if (mode_is_num(mode)) {
2542                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2543                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced
2544                  * by a simple instruction chain */
2545                 if (!irg_is_constrained(irg, IR_GRAPH_CONSTRAINT_ARCH_DEP)
2546                                 && a == b && mode_is_int(mode)) {
2547                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2548
2549                         n = new_rd_Mul(
2550                                 get_irn_dbg_info(n),
2551                                 block,
2552                                 a,
2553                                 new_r_Const_long(irg, mode, 2),
2554                                 mode);
2555                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2556                         return n;
2557                 }
2558                 if (is_Minus(a)) {
2559                         n = new_rd_Sub(
2560                                         get_irn_dbg_info(n),
2561                                         get_nodes_block(n),
2562                                         b,
2563                                         get_Minus_op(a),
2564                                         mode);
2565                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2566                         return n;
2567                 }
2568                 if (is_Minus(b)) {
2569                         n = new_rd_Sub(
2570                                         get_irn_dbg_info(n),
2571                                         get_nodes_block(n),
2572                                         a,
2573                                         get_Minus_op(b),
2574                                         mode);
2575                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2576                         return n;
2577                 }
2578                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2579                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2580                         if (is_Not(a)) {
2581                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2582
2583                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2584                                         /* ~x + 1 = -x */
2585                                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2586                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, mode);
2587                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2588                                         return n;
2589                                 }
2590                         }
2591                 }
2592         }
2593
2594         if (is_Or_Eor_Add(n)) {
2595                 n = transform_node_Or_(n);
2596                 if (n != oldn)
2597                         return n;
2598                 n = transform_node_Eor_(n);
2599                 if (n != oldn)
2600                         return n;
2601         }
2602
2603         return n;
2604 }
2605
2606 /**
2607  * returns -cnst or NULL if impossible
2608  */
2609 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst)
2610 {
2611         ir_tarval *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2612         dbg_info  *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2613         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(cnst);
2614         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2615         return new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
2616 }
2617
2618 /**
2619  * Do the AddSub optimization, then Transform
2620  *   Constant folding on Phi
2621  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2622  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2623  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2624  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2625  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2626  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2627  */
2628 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n)
2629 {
2630         ir_mode *mode;
2631         ir_node *oldn = n;
2632         ir_node *a, *b, *c;
2633
2634         n = transform_node_AddSub(n);
2635
2636         a = get_Sub_left(n);
2637         b = get_Sub_right(n);
2638
2639         mode = get_irn_mode(n);
2640
2641         if (mode_is_int(mode)) {
2642                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2643
2644                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2645                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2646                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2647                         n = new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2648                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_CONV);
2649                         return n;
2650                 }
2651
2652                 if (mode == lmode                                     &&
2653                     get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement &&
2654                     is_Const(a)                                       &&
2655                     get_Const_tarval(a) == get_mode_minus_one(mode)) {
2656                         /* -1 - x -> ~x */
2657                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2658                         n = new_rd_Not(dbg, get_nodes_block(n), b, mode);
2659                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_NOT);
2660                         return n;
2661                 }
2662         }
2663
2664 restart:
2665         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_sub, a, b, c, mode);
2666
2667         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2668         if (mode_is_float(mode)) {
2669                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2670                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2671                         return n;
2672         }
2673
2674         if (is_Const(b) && !mode_is_reference(get_irn_mode(b))) {
2675                 /* a - C -> a + (-C) */
2676                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2677                 if (cnst != NULL) {
2678                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2679                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2680
2681                         n = new_rd_Add(dbgi, block, a, cnst, mode);
2682                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2683                         return n;
2684                 }
2685         }
2686
2687         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2688                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2689                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2690                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2691                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, block, left, b, mode);
2692
2693                 n = new_rd_Minus(dbg, block, add, mode);
2694                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2695                 return n;
2696         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2697                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2698                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2699                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2700
2701                 n = new_rd_Add(dbg, block, a, right, mode);
2702                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2703                 return n;
2704         } else if (is_Sub(b)) {
2705                 /* a - (b - c) -> a + (c - b)
2706                  *             -> (a - b) + c iff (b - c) is a pointer */
2707                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2708                 ir_node  *s_left  = get_Sub_left(b);
2709                 ir_node  *s_right = get_Sub_right(b);
2710                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2711                 if (mode_is_reference(s_mode)) {
2712                         ir_node  *lowest_block = get_nodes_block(n); /* a and b are live here */
2713                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, lowest_block, a, s_left, mode);
2714                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2715
2716                         if (s_mode != mode)
2717                                 s_right = new_r_Conv(lowest_block, s_right, mode);
2718                         n = new_rd_Add(a_dbg, lowest_block, sub, s_right, mode);
2719                 } else {
2720                         ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2721                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, s_block, s_right, s_left, s_mode);
2722                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2723                         ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2724
2725                         n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, sub, mode);
2726                 }
2727                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2728                 return n;
2729 #if 0
2730         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2731                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2732                 if (is_Const(m_right)) {
2733                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2734                         if (cnst2 != NULL) {
2735                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2736                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2737                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2738                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2739                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2740                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2741                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2742
2743                                 n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, mul, mode);
2744                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2745                                 return n;
2746                         }
2747                 }
2748 #endif
2749         }
2750
2751         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2752         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2753                 n = new_rd_Minus(
2754                                 get_irn_dbg_info(n),
2755                                 get_nodes_block(n),
2756                                 b,
2757                                 mode);
2758                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2759                 return n;
2760         }
2761         if ((is_Add(a) || is_Or_Eor_Add(a)) && mode_wrap_around(mode)) {
2762                 ir_node *left  = get_binop_left(a);
2763                 ir_node *right = get_binop_right(a);
2764
2765                 /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2766                 if (left == b) {
2767                         if (mode != get_irn_mode(right)) {
2768                                 /* This Sub is an effective Cast */
2769                                 right = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, mode);
2770                         }
2771                         n = right;
2772                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2773                         return n;
2774                 } else if (right == b) {
2775                         if (mode != get_irn_mode(left)) {
2776                                 /* This Sub is an effective Cast */
2777                                 left = new_r_Conv(get_nodes_block(n), left, mode);
2778                         }
2779                         n = left;
2780                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2781                         return n;
2782                 }
2783         }
2784         if ((is_Add(b) || is_Or_Eor_Add(b)) && mode_wrap_around(mode)) {
2785                 ir_node *left  = get_binop_left(b);
2786                 ir_node *right = get_binop_right(b);
2787
2788                 /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2789                 if (left == a) {
2790                         ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
2791
2792                         n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), right, r_mode);
2793                         if (mode != r_mode) {
2794                                 /* This Sub is an effective Cast */
2795                                 n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2796                         }
2797                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2798                         return n;
2799                 } else if (right == a) {
2800                         ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
2801
2802                         n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), left, l_mode);
2803                         if (mode != l_mode) {
2804                                 /* This Sub is an effective Cast */
2805                                 n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2806                         }
2807                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2808                         return n;
2809                 }
2810         }
2811         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2812                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2813
2814                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2815                         ir_mode *ma, *mb;
2816                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
2817                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
2818
2819                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2820                         ma = get_irn_mode(op_a);
2821                         mb = get_irn_mode(op_b);
2822
2823                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2824                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2825                                 a = op_a; b = op_b;
2826                                 set_Sub_left(n, a);
2827                                 set_Sub_right(n, b);
2828
2829                                 goto restart;
2830                         }
2831                 }
2832         }
2833         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2834         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
2835                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2836                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2837
2838                 if (ma == b) {
2839                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2840                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2841                         n = new_rd_Mul(
2842                                         get_irn_dbg_info(n),
2843                                         blk,
2844                                         ma,
2845                                         new_rd_Sub(
2846                                                 get_irn_dbg_info(n),
2847                                                 blk,
2848                                                 mb,
2849                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2850                                                 mode),
2851                                         mode);
2852                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2853                         return n;
2854                 } else if (mb == b) {
2855                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2856                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2857                         n = new_rd_Mul(
2858                                         get_irn_dbg_info(n),
2859                                         blk,
2860                                         mb,
2861                                         new_rd_Sub(
2862                                                 get_irn_dbg_info(n),
2863                                                 blk,
2864                                                 ma,
2865                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2866                                                 mode),
2867                                         mode);
2868                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2869                         return n;
2870                 }
2871         }
2872         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
2873                 ir_node *x        = get_Sub_left(a);
2874                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
2875                 ir_node *blk      = get_nodes_block(n);
2876                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
2877                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
2878                 ir_mode *add_mode;
2879                 ir_node *add;
2880
2881                 /* Determine the right mode for the Add. */
2882                 if (m_b == m_y)
2883                         add_mode = m_b;
2884                 else if (mode_is_reference(m_b))
2885                         add_mode = m_b;
2886                 else if (mode_is_reference(m_y))
2887                         add_mode = m_y;
2888                 else {
2889                         /*
2890                          * Both modes are different but none is reference,
2891                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
2892                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
2893                          * Currently we ignore this case.
2894                          */
2895                         return n;
2896                 }
2897
2898                 add = new_r_Add(blk, y, b, add_mode);
2899
2900                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, x, add, mode);
2901                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
2902                 return n;
2903         }
2904
2905         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2906                 /* c - ~X = X + (c+1) */
2907                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
2908                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2909
2910                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
2911                         if (tv != tarval_bad) {
2912                                 ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2913                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2914                                 ir_node *c = new_r_Const(irg, tv);
2915                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, get_Not_op(b), c, mode);
2916                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
2917                                 return n;
2918                         }
2919                 }
2920                 /* x-(x&y) = x & ~y */
2921                 if (is_And(b)) {
2922                         ir_node *and_left  = get_And_left(b);
2923                         ir_node *and_right = get_And_right(b);
2924                         if (and_right == a) {
2925                                 ir_node *tmp = and_left;
2926                                 and_left  = and_right;
2927                                 and_right = tmp;
2928                         }
2929                         if (and_left == a) {
2930                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2931                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2932                                 ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
2933                                 ir_node  *notn  = new_rd_Not(dbgi, block, and_right, mode);
2934                                 ir_node  *andn  = new_rd_And(dbgi, block, a, notn, mode);
2935                                 return andn;
2936                         }
2937                 }
2938         }
2939         return n;
2940 }
2941
2942 /**
2943  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
2944  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
2945  */
2946 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode)
2947 {
2948         ir_node   *oldn  = n;
2949         ir_node   *a     = get_Mul_left(n);
2950         ir_node   *b     = get_Mul_right(n);
2951         ir_tarval *ta    = value_of(a);
2952         ir_tarval *tb    = value_of(b);
2953         ir_mode   *smode = get_irn_mode(a);
2954
2955         if (ta == get_mode_one(smode)) {
2956                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
2957                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2958                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, b, mode);
2959                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2960                 return n;
2961         }
2962         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
2963                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
2964                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2965                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, b, smode);
2966                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2967                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2968                 return n;
2969         }
2970         if (tb == get_mode_one(smode)) {
2971                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
2972                 ir_node *blk = get_nodes_block(a);
2973                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, a, mode);
2974                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2975                 return n;
2976         }
2977         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
2978                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
2979                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2980                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, a, smode);
2981                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2982                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2983                 return n;
2984         }
2985         return n;
2986 }
2987
2988 /**
2989  * Transform Mul(a,-1) into -a.
2990  * Do constant evaluation of Phi nodes.
2991  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
2992  */
2993 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n)
2994 {
2995         ir_node *c, *oldn = n;
2996         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2997         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2998         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2999
3000         n = fold_constant_associativity(n, tarval_mul);
3001         if (n != oldn)
3002                 return n;
3003
3004         if (mode != get_irn_mode(a))
3005                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
3006
3007         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_mul, a, b, c, mode);
3008
3009         if (mode_is_signed(mode)) {
3010                 ir_node *r = NULL;
3011
3012                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
3013                         r = b;
3014                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
3015                         r = a;
3016                 if (r) {
3017                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), r, mode);
3018                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3019                         return n;
3020                 }
3021         }
3022         if (is_Minus(a)) {
3023                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
3024                         ir_node *cnst = const_negate(b);
3025                         if (cnst != NULL) {
3026                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3027                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3028                                 n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
3029                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
3030                                 return n;
3031                         }
3032                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
3033                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3034                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3035                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
3036                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
3037                         return n;
3038                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
3039                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
3040                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
3041                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3042                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3043                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
3044                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
3045                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
3046                         return n;
3047                 }
3048         } else if (is_Minus(b)) {
3049                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
3050                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
3051                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
3052                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3053                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3054                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
3055                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
3056                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
3057                         return n;
3058                 }
3059         } else if (is_Shl(a)) {
3060                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(a);
3061                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
3062                         /* (1 << x) * b -> b << x */
3063                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3064                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
3065                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(a);
3066                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, b, shl_r, mode);
3067                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
3068                         return n;
3069                 }
3070         } else if (is_Shl(b)) {
3071                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(b);
3072                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
3073                         /* a * (1 << x) -> a << x */
3074                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3075                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
3076                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(b);
3077                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, a, shl_r, mode);
3078                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
3079                         return n;
3080                 }
3081         }
3082         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754
3083             || get_mode_arithmetic(mode) == irma_x86_extended_float) {
3084                 if (is_Const(a)) {
3085                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
3086                         if (tarval_get_exponent(tv) == 1 && tarval_zero_mantissa(tv)
3087                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
3088                                 /* 2.0 * b = b + b */
3089                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), b, b, mode);
3090                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
3091                                 return n;
3092                         }
3093                 }
3094                 else if (is_Const(b)) {
3095                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3096                         if (tarval_get_exponent(tv) == 1 && tarval_zero_mantissa(tv)
3097                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
3098                                 /* a * 2.0 = a + a */
3099                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, a, mode);
3100                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
3101                                 return n;
3102                         }
3103                 }
3104         }
3105         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
3106 }
3107
3108 /**
3109  * Transform a Div Node.
3110  */
3111 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n)
3112 {
3113         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
3114         ir_node *a = get_Div_left(n);
3115         ir_node *b = get_Div_right(n);
3116         ir_node *value = n;
3117         const ir_node *dummy;
3118
3119         if (mode_is_int(mode)) {
3120                 if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
3121                         /* check for Div(Phi, Const) */
3122                         value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_div, mode, 0);
3123                         if (value) {
3124                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3125                                 goto make_tuple;
3126                         }
3127                 } else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
3128                         /* check for Div(Const, Phi) */
3129                         value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_div, mode, 1);
3130                         if (value) {
3131                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3132                                 goto make_tuple;
3133                         }
3134                 } else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
3135                         /* check for Div(Phi, Phi) */
3136                         value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_div, mode);
3137                         if (value) {
3138                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3139                                 goto make_tuple;
3140                         }
3141                 }
3142
3143                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
3144                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3145                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
3146                         value = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
3147                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3148                         goto make_tuple;
3149                 } else {
3150                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
3151                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3152
3153                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
3154                                         /* a / -1 */
3155                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, mode);
3156                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3157                                         goto make_tuple;
3158                                 }
3159                         }
3160                         /* Try architecture dependent optimization */
3161                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
3162                 }
3163         } else {
3164                 assert(mode_is_float(mode));
3165
3166                 /* Optimize x/c to x*(1/c) */
3167                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
3168                         ir_tarval *tv = value_of(b);
3169
3170                         if (tv != tarval_bad) {
3171                                 int rem = tarval_fp_ops_enabled();
3172
3173                                 /*
3174                                  * Floating point constant folding might be disabled here to
3175                                  * prevent rounding.
3176                                  * However, as we check for exact result, doing it is safe.
3177                                  * Switch it on.
3178                                  */
3179                                 tarval_enable_fp_ops(1);
3180                                 tv = tarval_div(get_mode_one(mode), tv);
3181                                 tarval_enable_fp_ops(rem);
3182
3183                                 /* Do the transformation if the result is either exact or we are
3184                                    not using strict rules. */
3185                                 if (tv != tarval_bad &&
3186                                         (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
3187                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3188                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
3189                                         ir_node  *c     = new_r_Const(irg, tv);
3190                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3191                                         value = new_rd_Mul(dbgi, block, a, c, mode);
3192
3193                                         goto make_tuple;
3194                                 }
3195                         }
3196                 }
3197         }
3198
3199         if (value != n) {
3200                 ir_node *mem, *blk;
3201                 ir_graph *irg;
3202
3203 make_tuple:
3204                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
3205                 mem = get_Div_mem(n);
3206                 blk = get_nodes_block(n);
3207                 irg = get_irn_irg(blk);
3208
3209                 /* skip a potential Pin */
3210                 mem = skip_Pin(mem);
3211                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max+1);
3212                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
3213                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(blk));
3214                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
3215                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
3216         }
3217         return n;
3218 }
3219
3220 /**
3221  * Transform a Mod node.
3222  */
3223 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n)
3224 {
3225         ir_mode   *mode = get_Mod_resmode(n);
3226         ir_node   *a    = get_Mod_left(n);
3227         ir_node   *b    = get_Mod_right(n);
3228         ir_graph  *irg;
3229         ir_node   *value;
3230         ir_tarval *tv;
3231
3232         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
3233                 /* check for Div(Phi, Const) */
3234                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_mod, mode, 0);
3235                 if (value) {
3236                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3237                         goto make_tuple;
3238                 }
3239         }
3240         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
3241                 /* check for Div(Const, Phi) */
3242                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_mod, mode, 1);
3243                 if (value) {
3244                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3245                         goto make_tuple;
3246                 }
3247         }
3248         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
3249                 /* check for Div(Phi, Phi) */
3250                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_mod, mode);
3251                 if (value) {
3252                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
3253                         goto make_tuple;
3254                 }
3255         }
3256
3257         value = n;
3258         tv = value_of(n);
3259         irg = get_irn_irg(n);
3260         if (tv != tarval_bad) {
3261                 value = new_r_Const(irg, tv);
3262
3263                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3264                 goto make_tuple;
3265         } else {
3266                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
3267                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
3268                 const ir_node *dummy;
3269
3270                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
3271                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
3272                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3273                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3274                         goto make_tuple;
3275                 } else {
3276                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
3277                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3278
3279                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
3280                                         /* a % -1 = 0 */
3281                                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3282                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
3283                                         goto make_tuple;
3284                                 }
3285                         }
3286                         /* Try architecture dependent optimization */
3287                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
3288                 }
3289         }
3290
3291         if (value != n) {
3292                 ir_node *mem, *blk;
3293                 ir_graph *irg;
3294
3295 make_tuple:
3296                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
3297                 mem = get_Mod_mem(n);
3298                 blk = get_nodes_block(n);
3299                 irg = get_irn_irg(blk);
3300
3301                 /* skip a potential Pin */
3302                 mem = skip_Pin(mem);
3303                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max+1);
3304                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
3305                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(blk));
3306                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
3307                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
3308         }
3309         return n;
3310 }
3311
3312 /**
3313  * Transform a Cond node.
3314  *
3315  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
3316  * condition.
3317  */
3318 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n)
3319 {
3320         ir_node   *a   = get_Cond_selector(n);
3321         ir_graph  *irg = get_irn_irg(n);
3322         ir_tarval *ta;
3323         ir_node   *jmp;
3324
3325         /* we need block info which is not available in floating irgs */
3326         if (get_irg_pinned(irg) == op_pin_state_floats)
3327                 return n;
3328
3329         ta = value_of(a);
3330         if (ta == tarval_bad && is_Cmp(a)) {
3331                 /* try again with a direct call to compute_cmp, as we don't care
3332                  * about the MODEB_LOWERED flag here */
3333                 ta = compute_cmp_ext(a);
3334         }
3335
3336         if (ta != tarval_bad && get_irn_mode(a) == mode_b) {
3337                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
3338                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
3339                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3340                 jmp = new_r_Jmp(blk);
3341                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max+1);
3342                 if (ta == tarval_b_true) {
3343                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, new_r_Bad(irg, mode_X));
3344                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
3345                 } else {
3346                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
3347                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, new_r_Bad(irg, mode_X));
3348                 }
3349                 clear_irg_properties(irg, IR_GRAPH_PROPERTY_NO_UNREACHABLE_CODE);
3350         }
3351         return n;
3352 }
3353
3354 static ir_node *transform_node_Switch(ir_node *n)
3355 {
3356         ir_node   *op  = get_Switch_selector(n);
3357         ir_tarval *val = value_of(op);
3358         if (val != tarval_bad) {
3359                 dbg_info              *dbgi      = get_irn_dbg_info(n);
3360                 ir_graph              *irg       = get_irn_irg(n);
3361                 unsigned               n_outs    = get_Switch_n_outs(n);
3362                 ir_node               *block     = get_nodes_block(n);
3363                 ir_node               *bad       = new_r_Bad(irg, mode_X);
3364                 ir_node              **in        = XMALLOCN(ir_node*, n_outs);
3365                 const ir_switch_table *table     = get_Switch_table(n);
3366                 size_t                 n_entries = ir_switch_table_get_n_entries(table);
3367                 long                   jmp_pn    = 0;
3368                 size_t                 i;
3369                 unsigned               o;
3370                 for (i = 0; i < n_entries; ++i) {
3371                         const ir_switch_table_entry *entry
3372                                 = ir_switch_table_get_entry_const(table, i);
3373                         ir_tarval *min = entry->min;
3374                         ir_tarval *max = entry->max;
3375                         if (entry->pn == 0)
3376                                 continue;
3377                         if ((min == max && min == val)
3378                             || (tarval_cmp(val, min) != ir_relation_less
3379                                 && tarval_cmp(val, max) != ir_relation_greater)) {
3380                             jmp_pn = entry->pn;
3381                             break;
3382                         }
3383                 }
3384                 for (o = 0; o < n_outs; ++o) {
3385                         if (o == (unsigned)jmp_pn) {
3386                                 in[o] = new_rd_Jmp(dbgi, block);
3387                         } else {
3388                                 in[o] = bad;
3389                         }
3390                 }
3391                 return new_r_Tuple(block, (int)n_outs, in);
3392         }
3393         return n;
3394 }
3395
3396 /**
3397  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
3398  *  (we can use:
3399  *    - and, or, xor          instead of &
3400  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
3401  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
3402  *
3403  * This normalisation is good for things like x-(x&y) esp. in 186.crafty.
3404  */
3405 static ir_node *transform_node_shift_bitop(ir_node *n)
3406 {
3407         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(n);
3408         ir_node   *right = get_binop_right(n);
3409         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
3410         ir_node   *left;
3411         ir_node   *bitop_left;
3412         ir_node   *bitop_right;
3413         ir_op     *op_left;
3414         ir_node   *block;
3415         dbg_info  *dbgi;
3416         ir_node   *new_shift;
3417         ir_node   *new_bitop;
3418         ir_node   *new_const;
3419         ir_tarval *tv1;
3420         ir_tarval *tv2;
3421         ir_tarval *tv_shift;
3422
3423         if (irg_is_constrained(irg, IR_GRAPH_CONSTRAINT_NORMALISATION2))
3424                 return n;
3425
3426         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
3427
3428         if (!is_Const(right))
3429                 return n;
3430
3431         left    = get_binop_left(n);
3432         op_left = get_irn_op(left);
3433         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
3434                 return n;
3435
3436         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
3437         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
3438                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
3439                 return n;
3440         }
3441
3442         bitop_right = get_binop_right(left);
3443         if (!is_Const(bitop_right))
3444                 return n;
3445
3446         bitop_left = get_binop_left(left);
3447
3448         block = get_nodes_block(n);
3449         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3450         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
3451         tv2   = get_Const_tarval(right);
3452
3453         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
3454
3455         if (is_Shl(n)) {
3456                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3457                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
3458         } else if (is_Shr(n)) {
3459                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3460                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
3461         } else if (is_Shrs(n)) {
3462                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3463                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
3464         } else {
3465                 assert(is_Rotl(n));
3466                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
3467                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
3468         }
3469
3470         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
3471         irg       = get_irn_irg(n);
3472         new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
3473
3474         if (op_left == op_And) {
3475                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3476         } else if (op_left == op_Or) {
3477                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3478         } else {
3479                 assert(op_left == op_Eor);
3480                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
3481         }
3482
3483         return new_bitop;
3484 }
3485
3486 /**
3487  * Transform an And.
3488  */
3489 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n)
3490 {
3491         ir_node *c, *oldn = n;
3492         ir_node *a = get_And_left(n);
3493         ir_node *b = get_And_right(n);
3494         ir_mode *mode;
3495
3496         n = fold_constant_associativity(n, tarval_and);
3497         if (n != oldn)
3498                 return n;
3499
3500         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3501                 ir_node    *a_left     = get_Cmp_left(a);
3502                 ir_node    *a_right    = get_Cmp_right(a);
3503                 ir_node    *b_left     = get_Cmp_left(b);
3504                 ir_node    *b_right    = get_Cmp_right(b);
3505                 ir_relation a_relation = get_Cmp_relation(a);
3506                 ir_relation b_relation = get_Cmp_relation(b);
3507                 /* we can combine the relations of two compares with the same
3508                  * operands */
3509                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3510                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3511                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3512                         ir_relation new_relation = a_relation & b_relation;
3513                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3514                 }
3515                 /* Cmp(a==b) and Cmp(c==d) can be optimized to Cmp((a^b)|(c^d)==0) */
3516                 if (a_relation == b_relation && a_relation == ir_relation_equal
3517                     && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
3518                     && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
3519                         if (values_in_mode(get_irn_mode(a_left), get_irn_mode(b_left))) {
3520                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3521                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3522                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3523                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3524                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3525                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3526                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xora, b_mode);
3527                                 ir_node  *orn    = new_rd_Or(dbgi, block, conv, xorb, b_mode);
3528                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3529                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, b_mode);
3530                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, orn, zero, ir_relation_equal);
3531                         }
3532                         if (values_in_mode(get_irn_mode(b_left), get_irn_mode(a_left))) {
3533                                 dbg_info *dbgi   = get_irn_dbg_info(n);
3534                                 ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3535                                 ir_mode  *a_mode = get_irn_mode(a_left);
3536                                 ir_mode  *b_mode = get_irn_mode(b_left);
3537                                 ir_node  *xora   = new_rd_Eor(dbgi, block, a_left, a_right, a_mode);
3538                                 ir_node  *xorb   = new_rd_Eor(dbgi, block, b_left, b_right, b_mode);
3539                                 ir_node  *conv   = new_rd_Conv(dbgi, block, xorb, a_mode);
3540                                 ir_node  *orn    = new_rd_Or(dbgi, block, xora, conv, a_mode);
3541                                 ir_graph *irg    = get_irn_irg(n);
3542                                 ir_node  *zero   = create_zero_const(irg, a_mode);
3543                                 return new_rd_Cmp(dbgi, block, orn, zero, ir_relation_equal);
3544                         }
3545                 }
3546         }
3547
3548         mode = get_irn_mode(n);
3549         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_and, a, b, c, mode);
3550
3551         if (is_Or(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3552                 ir_node *or_left  = get_binop_left(a);
3553                 ir_node *or_right = get_binop_right(a);
3554                 if (complement_values(or_left, b)) {
3555                         /* (a|b) & ~a => b & ~a */
3556                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3557                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3558                         return new_rd_And(dbgi, block, or_right, b, mode);
3559                 } else if (complement_values(or_right, b)) {
3560                         /* (a|b) & ~b => a & ~b */
3561                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3562                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3563                         return new_rd_And(dbgi, block, or_left, b, mode);
3564                 } else if (is_Not(b)) {
3565                         ir_node *op = get_Not_op(b);
3566                         if (is_And(op)) {
3567                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
3568                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
3569
3570                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3571                                 if (or_left == ba && or_right == bb) {
3572                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3573                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3574
3575                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, ba, bb, mode);
3576                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3577                                         return n;
3578                                 }
3579                         }
3580                 }
3581         }
3582         if (is_Or(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
3583                 ir_node *or_left  = get_binop_left(b);
3584                 ir_node *or_right = get_binop_right(b);
3585                 if (complement_values(or_left, a)) {
3586                         /* (a|b) & ~a => b & ~a */
3587                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3588                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3589                         return new_rd_And(dbgi, block, or_right, a, mode);
3590                 } else if (complement_values(or_right, a)) {
3591                         /* (a|b) & ~b => a & ~b */
3592                         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(n);
3593                         ir_node  *block   = get_nodes_block(n);
3594                         return new_rd_And(dbgi, block, or_left, a, mode);
3595                 } else if (is_Not(a)) {
3596                         ir_node *op = get_Not_op(a);
3597                         if (is_And(op)) {
3598                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
3599                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
3600
3601                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3602                                 if (or_left == aa && or_right == ab) {
3603                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3604                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3605
3606                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, aa, ab, mode);
3607                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3608                                         return n;
3609                                 }
3610                         }
3611                 }
3612         }
3613         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3614                 ir_node *al = get_binop_left(a);
3615                 ir_node *ar = get_binop_right(a);
3616
3617                 if (al == b) {
3618                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3619                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3620                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3621
3622                         ar = new_rd_Not(dbg, block, ar, mode);
3623                         n  = new_rd_And(dbg, block, ar, b, mode);
3624                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3625                         return n;
3626                 }
3627                 if (ar == b) {
3628                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3629                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3630                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3631
3632                         al = new_rd_Not(dbg, block, al, mode);
3633                         n  = new_rd_And(dbg, block, al, b, mode);
3634                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3635                         return n;
3636                 }
3637         }
3638         if (is_Eor(b) || is_Or_Eor_Add(b)) {
3639                 ir_node *bl = get_binop_left(b);
3640                 ir_node *br = get_binop_right(b);
3641
3642                 if (bl == a) {
3643                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3644                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3645                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3646
3647                         br = new_rd_Not(dbg, block, br, mode);
3648                         n  = new_rd_And(dbg, block, br, a, mode);
3649                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3650                         return n;
3651                 }
3652                 if (br == a) {
3653                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3654                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3655                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3656
3657                         bl = new_rd_Not(dbg, block, bl, mode);
3658                         n  = new_rd_And(dbg, block, bl, a, mode);
3659                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3660                         return n;
3661                 }
3662         }
3663         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3664                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3665                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3666                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3667
3668                 a = get_Not_op(a);
3669                 b = get_Not_op(b);
3670                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
3671                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
3672                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3673                 return n;
3674         }
3675
3676         if (is_Const(a)) {
3677                 vrp_attr  *b_vrp = vrp_get_info(b);
3678                 ir_tarval *a_val = get_Const_tarval(a);
3679                 if (b_vrp != NULL && tarval_or(a_val, b_vrp->bits_not_set) == a_val) {
3680                         return b;
3681                 }
3682         }
3683
3684         if (is_Const(b)) {
3685                 vrp_attr  *a_vrp = vrp_get_info(a);
3686                 ir_tarval *b_val = get_Const_tarval(b);
3687                 if (a_vrp != NULL && tarval_or(b_val, a_vrp->bits_not_set) == b_val) {
3688                         return a;
3689                 }
3690         }
3691
3692         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3693         if (is_And(n))
3694                 n = transform_node_bitop_shift(n);
3695
3696         return n;
3697 }
3698
3699 /**
3700  * Transform a Not.
3701  */
3702 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n)
3703 {
3704         ir_node *c, *oldn = n;
3705         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3706         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3707
3708         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3709
3710         /* check for a boolean Not */
3711         if (is_Cmp(a)) {
3712                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(a);
3713                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3714                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(a);
3715                 relation = get_negated_relation(relation);
3716                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, get_Cmp_left(a), get_Cmp_right(a), relation);
3717                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3718                 return n;
3719         }
3720
3721         /* normalize ~(a ^ b) => a ^ ~b */
3722         if (is_Eor(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3723                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3724                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3725                 ir_node  *eor_right = get_binop_right(a);
3726                 ir_node  *eor_left  = get_binop_left(a);
3727                 eor_right = new_rd_Not(dbg, block, eor_right, mode);
3728                 n = new_rd_Eor(dbg, block, eor_left, eor_right, mode);
3729                 return n;
3730         }
3731
3732         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3733                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3734                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3735                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3736                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3737                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3738                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, get_mode_minus_one(mode));
3739                         n = new_rd_Add(dbg, block, add_l, add_r, mode);
3740                 } else if (is_Add(a) || is_Or_Eor_Add(a)) {
3741                         ir_node *add_r = get_binop_right(a);
3742                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3743                                 /* ~(x + -1) = -x */
3744                                 ir_node *op  = get_binop_left(a);
3745                                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3746                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, get_irn_mode(n));
3747                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3748                         }
3749                 }
3750         }
3751         return n;
3752 }
3753
3754 /**
3755  * Transform a Minus.
3756  * Optimize:
3757  *   -(~x) = x + 1
3758  *   -(a-b) = b - a
3759  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3760  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3761  *   -(a * const) -> a * -const
3762  */
3763 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n)
3764 {
3765         ir_node *c, *oldn = n;
3766         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3767         ir_mode *mode;
3768
3769         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3770
3771         mode = get_irn_mode(a);
3772         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3773                 /* the following rules are only to twos-complement */
3774                 if (is_Not(a)) {
3775                         /* -(~x) = x + 1 */
3776                         ir_node   *op  = get_Not_op(a);
3777                         ir_tarval *tv  = get_mode_one(mode);
3778                         ir_node   *blk = get_nodes_block(n);
3779                         ir_graph  *irg = get_irn_irg(blk);
3780                         ir_node   *c   = new_r_Const(irg, tv);
3781                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, op, c, mode);
3782                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3783                         return n;
3784                 }
3785                 if (is_Shr(a)) {
3786                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
3787
3788                         if (is_Const(c)) {
3789                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3790
3791                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3792                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
3793                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
3794
3795                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3796                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3797                                         return n;
3798                                 }
3799                         }
3800                 }
3801                 if (is_Shrs(a)) {
3802                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
3803
3804                         if (is_Const(c)) {
3805                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3806
3807                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3808                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
3809                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
3810
3811                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3812                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3813                                         return n;
3814                                 }
3815                         }
3816                 }
3817         }
3818         if (is_Sub(a)) {
3819                 /* - (a-b) = b - a */
3820                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
3821                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
3822                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3823
3824                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, ra, la, mode);
3825                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
3826                 return n;
3827         }
3828
3829         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
3830                 ir_node   *mul_l = get_Mul_left(a);
3831                 ir_node   *mul_r = get_Mul_right(a);
3832                 ir_tarval *tv    = value_of(mul_r);
3833                 if (tv != tarval_bad) {
3834                         tv = tarval_neg(tv);
3835                         if (tv != tarval_bad) {
3836                                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3837                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const(irg, tv);
3838                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
3839                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3840                                 n = new_rd_Mul(dbg, block, mul_l, cnst, mode);
3841                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
3842                                 return n;
3843                         }
3844                 }
3845         }
3846
3847         return n;
3848 }
3849
3850 /**
3851  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
3852  */
3853 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj)
3854 {
3855         if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3856                 ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
3857
3858                 /* get the Load address */
3859                 const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
3860                 const ir_node *confirm;
3861
3862                 if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3863                         if (confirm == NULL) {
3864                                 /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3865                                 set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
3866                         }
3867                         if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
3868                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3869                                 DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3870                                 return new_r_Bad(irg, mode_X);
3871                         } else {
3872                                 ir_node *blk = get_nodes_block(load);
3873                                 return new_r_Jmp(blk);
3874                         }
3875                 }
3876         }
3877         return proj;
3878 }
3879
3880 /**
3881  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
3882  */
3883 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj)
3884 {
3885         if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3886                 ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
3887
3888                 /* get the load/store address */
3889                 const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
3890                 const ir_node *confirm;
3891
3892                 if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3893                         if (confirm == NULL) {
3894                                 /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3895                                 set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
3896                         }
3897                         if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
3898                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3899                                 DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3900                                 return new_r_Bad(irg, mode_X);
3901                         } else {
3902                                 ir_node *blk = get_nodes_block(store);
3903                                 return new_r_Jmp(blk);
3904                         }
3905                 }
3906         }
3907         return proj;
3908 }
3909
3910 /**
3911  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
3912  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3913  */
3914 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj)
3915 {
3916         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
3917         ir_node *b   = get_Div_right(div);
3918         ir_node *res, *new_mem;
3919         const ir_node *confirm;
3920         long proj_nr;
3921
3922         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3923                 /* div(x, y) && y != 0 */
3924                 if (confirm == NULL) {
3925                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3926                         new_mem = get_Div_mem(div);
3927                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3928                         set_Div_mem(div, new_mem);
3929                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3930                 }
3931
3932                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3933                 switch (proj_nr) {
3934                 case pn_Div_X_regular:
3935                         return new_r_Jmp(get_nodes_block(div));
3936
3937                 case pn_Div_X_except: {
3938                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3939                         /* we found an exception handler, remove it */
3940                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3941                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3942                 }
3943
3944                 case pn_Div_M: {
3945                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3946                         res = get_Div_mem(div);
3947                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
3948
3949                         if (confirm) {
3950                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3951                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
3952                         }
3953                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3954                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
3955                         set_Div_mem(div, new_mem);
3956                         return res;
3957                 }
3958                 }
3959         }
3960         return proj;
3961 }
3962
3963 /**
3964  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
3965  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3966  */
3967 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj)
3968 {
3969         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
3970         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
3971         ir_node *res, *new_mem;
3972         const ir_node *confirm;
3973         long proj_nr;
3974
3975         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3976                 /* mod(x, y) && y != 0 */
3977                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3978
3979                 if (confirm == NULL) {
3980                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3981                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
3982                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3983                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3984                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
3985                 }
3986
3987                 switch (proj_nr) {
3988
3989                 case pn_Mod_X_regular:
3990                         return new_r_Jmp(get_nodes_block(mod));
3991
3992                 case pn_Mod_X_except: {
3993                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3994                         /* we found an exception handler, remove it */
3995                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3996                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3997                 }
3998
3999                 case pn_Mod_M: {
4000                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4001                         res = get_Mod_mem(mod);
4002                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
4003
4004                         if (confirm) {
4005                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
4006                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
4007                         }
4008                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
4009                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
4010                         return res;
4011                 }
4012                 case pn_Mod_res:
4013                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
4014                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
4015                                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(proj);
4016                                 ir_mode  *mode = get_irn_mode(proj);
4017                                 ir_node  *res  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
4018
4019                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
4020                                 return res;
4021                         }
4022                 }
4023         }
4024         return proj;
4025 }
4026
4027 /**
4028  * return true if the operation returns a value with exactly 1 bit set
4029  */
4030 static bool is_single_bit(const ir_node *node)
4031 {
4032         /* a first implementation, could be extended with vrp and others... */
4033         if (is_Shl(node)) {
4034                 ir_node *shl_l  = get_Shl_left(node);
4035                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(node);
4036                 int      modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
4037                 /* this works if we shift a 1 and we have modulo shift */
4038                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)
4039                                 && 0 < modulo && modulo <= (int)get_mode_size_bits(mode)) {
4040                         return true;
4041                 }
4042         } else if (is_Const(node)) {
4043                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
4044                 return tarval_is_single_bit(tv);
4045         }
4046         return false;
4047 }
4048
4049 /**
4050  * checks if node just flips a bit in another node and returns that other node
4051  * if so. @p tv should be a value having just 1 bit set
4052  */
4053 static ir_node *flips_bit(const ir_node *node, ir_tarval *tv)
4054 {
4055         if (is_Not(node))
4056                 return get_Not_op(node);
4057         if (is_Eor(node)) {
4058                 ir_node *right = get_Eor_right(node);
4059                 if (is_Const(right)) {
4060                         ir_tarval *right_tv = get_Const_tarval(right);
4061                         ir_mode   *mode     = get_irn_mode(node);
4062                         if (tarval_and(right_tv, tv) != get_mode_null(mode))
4063                                 return get_Eor_left(node);
4064                 }
4065         }
4066         return NULL;
4067 }
4068
4069 /**
4070  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
4071  */
4072 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n)
4073 {
4074         ir_node    *left     = get_Cmp_left(n);
4075         ir_node    *right    = get_Cmp_right(n);
4076         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
4077         ir_tarval  *tv       = NULL;
4078         bool        changed  = false;
4079         bool        changedc = false;
4080         ir_relation relation = get_Cmp_relation(n);
4081         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
4082
4083         /* mask out impossible relations */
4084         ir_relation new_relation = relation & possible;
4085         if (new_relation != relation) {
4086                 relation = new_relation;
4087                 changed  = true;
4088         }
4089
4090         /* Remove unnecessary conversions */
4091         if (!mode_is_float(mode)
4092             || be_get_backend_param()->mode_float_arithmetic == NULL) {
4093                 if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
4094                         ir_node *op_left    = get_Conv_op(left);
4095                         ir_node *op_right   = get_Conv_op(right);
4096                         ir_mode *mode_left  = get_irn_mode(op_left);
4097                         ir_mode *mode_right = get_irn_mode(op_right);
4098
4099                         if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
4100                                         && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
4101                                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
4102
4103                                 if (mode_left == mode_right) {
4104                                         left    = op_left;
4105                                         right   = op_right;
4106                                         changed = true;
4107                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
4108                                 } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
4109                                         left    = new_r_Conv(block, op_left, mode_right);
4110                                         right   = op_right;
4111                                         changed = true;
4112                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4113                                 } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
4114                                         left    = op_left;
4115                                         right   = new_r_Conv(block, op_right, mode_left);
4116                                         changed = true;
4117                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4118                                 }
4119                                 mode = get_irn_mode(left);
4120                         }
4121                 }
4122                 if (is_Conv(left) && is_Const(right)) {
4123                         ir_node   *op_left   = get_Conv_op(left);
4124                         ir_mode   *mode_left = get_irn_mode(op_left);
4125                         if (smaller_mode(mode_left, mode) && mode_left != mode_b) {
4126                                 ir_tarval *tv        = get_Const_tarval(right);
4127                                 tarval_int_overflow_mode_t last_mode
4128                                         = tarval_get_integer_overflow_mode();
4129                                 ir_tarval *new_tv;
4130                                 tarval_set_integer_overflow_mode(TV_OVERFLOW_BAD);
4131                                 new_tv = tarval_convert_to(tv, mode_left);
4132                                 tarval_set_integer_overflow_mode(last_mode);
4133                                 if (new_tv != tarval_bad) {
4134                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4135                                         left    = op_left;
4136                                         right   = new_r_Const(irg, new_tv);
4137                                         mode    = get_irn_mode(left);
4138                                         changed = true;
4139                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4140                                 }
4141                         }
4142                 }
4143         }
4144
4145         /*
4146          * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
4147          * This works only for modes where unary Minus cannot Overflow.
4148          * Note that two-complement integers can Overflow so it will NOT work.
4149          */
4150         if (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) &&
4151                         is_Minus(left) && is_Minus(right)) {
4152                 left     = get_Minus_op(left);
4153                 right    = get_Minus_op(right);
4154                 relation = get_inversed_relation(relation);
4155                 changed  = true;
4156                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4157         }
4158
4159         /* remove operation on both sides if possible */
4160         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4161                 /*
4162                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
4163                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
4164                  */
4165                 if (mode_is_int(mode)) {
4166                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
4167
4168                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
4169                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
4170
4171                                 /* same operation on both sides, try to remove */
4172                                 switch (lop) {
4173                                 case iro_Not:
4174                                 case iro_Minus:
4175                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
4176                                         left  = get_unop_op(left);
4177                                         right = get_unop_op(right);
4178                                         changed = true;
4179                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4180                                         break;
4181                                 case iro_Add:
4182                                         ll = get_Add_left(left);
4183                                         lr = get_Add_right(left);
4184                                         rl = get_Add_left(right);
4185                                         rr = get_Add_right(right);
4186
4187                                         if (ll == rl) {
4188                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
4189                                                 left  = lr;
4190                                                 right = rr;
4191                                                 changed = true;
4192                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4193                                         } else if (ll == rr) {
4194                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
4195                                                 left  = lr;
4196                                                 right = rl;
4197                                                 changed = true;
4198                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4199                                         } else if (lr == rl) {
4200                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
4201                                                 left  = ll;
4202                                                 right = rr;
4203                                                 changed = true;
4204                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4205                                         } else if (lr == rr) {
4206                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
4207                                                 left  = ll;
4208                                                 right = rl;
4209                                                 changed = true;
4210                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4211                                         }
4212                                         break;
4213                                 case iro_Sub:
4214                                         ll = get_Sub_left(left);
4215                                         lr = get_Sub_right(left);
4216                                         rl = get_Sub_left(right);
4217                                         rr = get_Sub_right(right);
4218
4219                                         if (ll == rl) {
4220                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
4221                                                 left  = lr;
4222                                                 right = rr;
4223                                                 changed = true;
4224                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4225                                         } else if (lr == rr) {
4226                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
4227                                                 left  = ll;
4228                                                 right = rl;
4229                                                 changed = true;
4230                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4231                                         }
4232                                         break;
4233                                 case iro_Rotl:
4234                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
4235                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
4236                                                 left  = get_Rotl_left(left);
4237                                                 right = get_Rotl_left(right);
4238                                                 changed = true;
4239                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4240                                         }
4241                                         break;
4242                                 default:
4243                                         break;
4244                                 }
4245                         }
4246
4247                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
4248                         if (is_Add(left) || is_Sub(left) || is_Or_Eor_Add(left)) {
4249                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4250                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4251
4252                                 if (lr == right && (is_Add(left) || is_Or_Eor_Add(left))) {
4253                                         ir_node *tmp = ll;
4254                                         ll = lr;
4255                                         lr = tmp;
4256                                 }
4257                                 if (ll == right) {
4258                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4259                                         left     = lr;
4260                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4261                                         changed = true;
4262                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4263                                 }
4264                         }
4265                         if (is_Add(right) || is_Sub(right) || is_Or_Eor_Add(right)) {
4266                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
4267                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
4268
4269                                 if (rr == left && (is_Add(right) || is_Or_Eor_Add(right))) {
4270                                         ir_node *tmp = rl;
4271                                         rl = rr;
4272                                         rr = tmp;
4273                                 }
4274                                 if (rl == left) {
4275                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4276                                         left     = rr;
4277                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
4278                                         changed = true;
4279                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4280                                 }
4281                         }
4282
4283                         if (is_And(left) && is_Const(right)) {
4284                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4285                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4286                                 if (is_Shr(ll) && is_Const(lr)) {
4287                                         /* Cmp((x >>u c1) & c2, c3) = Cmp(x & (c2 << c1), c3 << c1) */
4288                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
4289                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
4290
4291                                         ir_node *llr = get_Shr_right(ll);
4292                                         if (is_Const(llr)) {
4293                                                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(left);
4294                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(left);
4295
4296                                                 ir_tarval *c1    = get_Const_tarval(llr);
4297                                                 ir_tarval *c2    = get_Const_tarval(lr);
4298                                                 ir_tarval *c3    = get_Const_tarval(right);
4299                                                 ir_tarval *mask  = tarval_shl(c2, c1);
4300                                                 ir_tarval *value = tarval_shl(c3, c1);
4301
4302                                                 left  = new_rd_And(dbg, block, get_Shr_left(ll), new_r_Const(irg, mask), mode);
4303                                                 right = new_r_Const(irg, value);
4304                                                 changed = true;
4305                                         }
4306                                 }
4307                         }
4308                         /* Cmp(Eor(x, y), 0) <=> Cmp(x, y) at least for the ==0,!=0
4309                          * cases */
4310                         if (is_Const(right) && is_Const_null(right) &&
4311                             (is_Eor(left) || is_Or_Eor_Add(left))) {
4312                                 right = get_Eor_right(left);
4313                                 left  = get_Eor_left(left);
4314                                 changed = true;
4315                         }
4316                 }
4317         }
4318
4319         if (mode_is_int(mode) && is_And(left)) {
4320                 /* a complicated Cmp(And(1bit, val), 1bit) "bit-testing" can be replaced
4321                  * by the simpler Cmp(And(1bit, val), 0) negated pnc */
4322                 if (relation == ir_relation_equal
4323                 || (mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_less_greater)
4324                 || (!mode_is_signed(mode) && (relation & ir_relation_less_equal) == ir_relation_less)) {
4325                         ir_node *and0 = get_And_left(left);
4326                         ir_node *and1 = get_And_right(left);
4327                         if (and1 == right) {
4328                                 ir_node *tmp = and0;
4329                                 and0 = and1;
4330                                 and1 = tmp;
4331                         }
4332                         if (and0 == right && is_single_bit(and0)) {
4333                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4334                                 relation =
4335                                         relation == ir_relation_equal ? ir_relation_less_greater
4336                                                                       : ir_relation_equal;
4337                                 right = create_zero_const(irg, mode);
4338                                 changed |= 1;
4339                                 goto is_bittest;
4340                         }
4341                 }
4342
4343                 if (is_Const(right) && is_Const_null(right) &&
4344                     (relation == ir_relation_equal
4345                     || (relation == ir_relation_less_greater)
4346                     || (!mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_greater))) {
4347 is_bittest: {
4348                         /* instead of flipping the bit before the bit-test operation negate
4349                          * pnc */
4350                         ir_node *and0 = get_And_left(left);
4351                         ir_node *and1 = get_And_right(left);
4352                         if (is_Const(and1)) {
4353                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(and1);
4354                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4355                                         ir_node *flipped = flips_bit(and0, tv);
4356                                         if (flipped != NULL) {
4357                                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(left);
4358                                                 ir_node  *block = get_nodes_block(left);
4359                                                 relation = get_negated_relation(relation);
4360                                                 left = new_rd_And(dbgi, block, flipped, and1, mode);
4361                                                 changed |= 1;
4362                                         }
4363                                 }
4364                         }
4365                         }
4366                 }
4367         }
4368
4369         /* replace mode_b compares with ands/ors */
4370         if (mode == mode_b) {
4371                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4372                 ir_node  *bres;
4373
4374                 switch (relation) {
4375                         case ir_relation_less_equal:
4376                                 bres = new_r_Or(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4377                                 break;
4378                         case ir_relation_less:
4379                                 bres = new_r_And(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4380                                 break;
4381                         case ir_relation_greater_equal:
4382                                 bres = new_r_Or(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4383                                 break;
4384                         case ir_relation_greater:
4385                                 bres = new_r_And(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4386                                 break;
4387                         case ir_relation_less_greater:
4388                                 bres = new_r_Eor(block, left, right, mode_b);
4389                                 break;
4390                         case ir_relation_equal:
4391                                 bres = new_r_Not(block, new_r_Eor(block, left, right, mode_b), mode_b);
4392                                 break;
4393                         default:
4394 #ifdef DEBUG_libfirm
4395                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning, unexpected mode_b Cmp %+F\n", n);
4396 #endif
4397                                 bres = NULL;
4398                 }
4399                 if (bres != NULL) {
4400                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
4401                         return bres;
4402                 }
4403         }
4404
4405         /*
4406          * First step: normalize the compare op
4407          * by placing the constant on the right side
4408          * or moving the lower address node to the left.
4409          */
4410         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
4411                 ir_node *t = left;
4412                 left  = right;
4413                 right = t;
4414
4415                 relation = get_inversed_relation(relation);
4416                 changed  = true;
4417         }
4418
4419         /*
4420          * Second step: Try to reduce the magnitude
4421          * of a constant. This may help to generate better code
4422          * later and may help to normalize more compares.
4423          * Of course this is only possible for integer values.
4424          */
4425         tv = value_of(right);
4426         if (tv != tarval_bad) {
4427                 ir_mode *mode = get_irn_mode(right);
4428
4429                 /* cmp(mux(x, cf, ct), c2) can be eliminated:
4430                  *   cmp(ct,c2) | cmp(cf,c2) | result
4431                  *   -----------|------------|--------
4432                  *   true       | true       | True
4433                  *   false      | false      | False
4434                  *   true       | false      | x
4435                  *   false      | true       | not(x)
4436                  */
4437                 if (is_Mux(left)) {
4438                         ir_node *mux_true  = get_Mux_true(left);
4439                         ir_node *mux_false = get_Mux_false(left);
4440                         if (is_Const(mux_true) && is_Const(mux_false)) {
4441                                 /* we can fold true/false constant separately */
4442                                 ir_tarval *tv_true  = get_Const_tarval(mux_true);
4443                                 ir_tarval *tv_false = get_Const_tarval(mux_false);
4444                                 ir_relation r_true  = tarval_cmp(tv_true, tv);
4445                                 ir_relation r_false = tarval_cmp(tv_false, tv);
4446                                 if (r_true != ir_relation_false
4447                                     || r_false != ir_relation_false) {
4448                                         bool rel_true  = (r_true & relation)  != 0;
4449                                         bool rel_false = (r_false & relation) != 0;
4450                                         ir_node *cond = get_Mux_sel(left);
4451                                         if (rel_true == rel_false) {
4452                                                 relation = rel_true ? ir_relation_true
4453                                                                     : ir_relation_false;
4454                                         } else if (rel_true) {
4455                                                 return cond;
4456                                         } else {
4457                                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4458                                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4459                                                 ir_node  *notn  = new_rd_Not(dbgi, block, cond, mode_b);
4460                                                 return notn;
4461                                         }
4462                                 }
4463                         }
4464                 }
4465
4466                 /* TODO extend to arbitrary constants */
4467                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
4468                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
4469                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
4470
4471                         /*
4472                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
4473                          * Don't do this for float values as it's unclear whether it is a
4474                          * win. (on the other side it makes detection/creation of fabs hard)
4475                          */
4476                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
4477                             ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) ||
4478                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode)) &&
4479                                 !mode_is_float(mode)) {
4480                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
4481                                 left = op;
4482                                 mode = op_mode;
4483                                 changedc = true;
4484                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4485                         }
4486                 }
4487
4488                 if (tv != tarval_bad) {
4489                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
4490                          * on Unary Minus or on == and !=:
4491                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
4492                          *
4493                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
4494                          * be optimized, see this:
4495                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
4496                          */
4497                         if (is_Minus(left) &&
4498                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
4499                                 (mode_is_int(mode) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)))) {
4500                                 tv = tarval_neg(tv);
4501
4502                                 if (tv != tarval_bad) {
4503                                         left = get_Minus_op(left);
4504                                         relation = get_inversed_relation(relation);
4505                                         changedc = true;
4506                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4507                                 }
4508                         } else if (is_Not(left) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)) {
4509                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
4510                                 tv = tarval_not(tv);
4511
4512                                 if (tv != tarval_bad) {
4513                                         left = get_Not_op(left);
4514                                         changedc = true;
4515                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4516                                 }
4517                         }
4518
4519                         /* for integer modes, we have more */
4520                         if (mode_is_int(mode) && !is_Const(left)) {
4521                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
4522                                 if ((relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_greater_equal) &&
4523                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_greater) {
4524                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4525
4526                                         if (tv != tarval_bad) {
4527                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4528                                                 changedc = true;
4529                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4530                                         }
4531                                 }
4532                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
4533                                 else if ((relation == ir_relation_greater || relation == ir_relation_less_equal) &&
4534                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_less) {
4535                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
4536
4537                                         if (tv != tarval_bad) {
4538                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4539                                                 changedc = true;
4540                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4541                                         }
4542                                 }
4543
4544                                 /* the following reassociations work only for == and != */
4545                                 if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4546                                         if (tv != tarval_bad) {
4547                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
4548                                                 if (is_Sub(left)) {
4549                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
4550                                                         ir_tarval *tv2 = value_of(c1);
4551
4552                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4553                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
4554
4555                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4556                                                                         left    = get_Sub_left(left);
4557                                                                         tv      = tv2;
4558                                                                         changedc = true;
4559                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4560                                                                 }
4561                                                         }
4562                                                 }
4563                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4564                                                 else if (is_Add(left) || is_Or_Eor_Add(left)) {
4565                                                         ir_node *a_l = get_binop_left(left);
4566                                                         ir_node *a_r = get_binop_right(left);
4567                                                         ir_node *a;
4568                                                         ir_tarval *tv2;
4569
4570                                                         if (is_Const(a_l)) {
4571                                                                 a = a_r;
4572                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4573                                                         } else {
4574                                                                 a = a_l;
4575                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4576                                                         }
4577
4578                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4579                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4580
4581                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4582                                                                         left    = a;
4583                                                                         tv      = tv2;
4584                                                                         changedc = true;
4585                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4586                                                                 }
4587                                                         }
4588                                                 }
4589                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4590                                                 else if (is_Minus(left)) {
4591                                                         ir_tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4592
4593                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4594                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4595                                                                 tv      = tv2;
4596                                                                 changedc = true;
4597                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4598                                                         }
4599                                                 }
4600                                         }
4601                                 }
4602                         }
4603
4604                         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4605                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4606                                         ir_node *c1;
4607
4608                                 case iro_And:
4609                                         c1 = get_And_right(left);
4610                                         if (is_Const(c1)) {
4611                                                 /*
4612                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4613                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4614                                                  */
4615                                                 ir_tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4616                                                 if (mask != tv) {
4617                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4618                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4619                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4620                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4621                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4622                                                         return c1;
4623                                                 }
4624
4625                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4626                                                         /*
4627                                                          * optimization for AND:
4628                                                          * Optimize:
4629                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4630                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4631                                                          *
4632                                                          * if C is a single Bit constant.
4633                                                          */
4634
4635                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4636                                                            because our const might be changed */
4637                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4638                                                                 /* fine: do the transformation */
4639                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4640                                                                 relation ^= ir_relation_less_equal_greater;
4641                                                                 changedc = true;
4642                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4643                                                         }
4644                                                 }
4645                                         }
4646                                         break;
4647                                 case iro_Or:
4648                                         c1 = get_Or_right(left);
4649                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4650                                                 /*
4651                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4652                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4653                                                  */
4654                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4655                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4656                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4657                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4658                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4659                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4660                                                         return c1;
4661                                                 }
4662                                         }
4663                                         break;
4664                                 case iro_Shl:
4665                                         /*
4666                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4667                                          *                             FALSE                       else
4668                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4669                                          *                             TRUE                        else
4670                                          */
4671                                         c1 = get_Shl_right(left);
4672                                         if (is_Const(c1)) {
4673                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4674                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4675                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4676                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4677                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4678                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4679                                                 ir_node   *sl, *blk;
4680
4681                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4682                                                         /* condition not met */
4683                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4684                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4685                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4686                                                         return c1;
4687                                                 }
4688                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4689                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4690                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4691                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4692                                                 changedc = true;
4693                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4694                                         }
4695                                         break;
4696                                 case iro_Shr:
4697                                         /*
4698                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4699                                          *                             FALSE                       else
4700                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4701                                          *                             TRUE                        else
4702                                          */
4703                                         c1 = get_Shr_right(left);
4704                                         if (is_Const(c1)) {
4705                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4706                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4707                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4708                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4709                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4710                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4711                                                 ir_node   *sl, *blk;
4712
4713                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4714                                                         /* condition not met */
4715                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4716                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4717                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4718                                                         return c1;
4719                                                 }
4720                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4721                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4722                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4723                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4724                                                 changedc = true;
4725                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4726                                         }
4727                                         break;
4728                                 case iro_Shrs:
4729                                         /*
4730                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4731                                          *                             FALSE                       else
4732                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4733                                          *                             TRUE                        else
4734                                          */
4735                                         c1 = get_Shrs_right(left);
4736                                         if (is_Const(c1)) {
4737                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4738                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4739                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4740                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4741                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4742                                                 ir_tarval *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4743                                                 ir_node *sl, *blk;
4744
4745                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4746                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4747
4748                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4749                                                         /* condition not met */
4750                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4751                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4752                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4753                                                         return c1;
4754                                                 }
4755                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4756                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4757                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4758                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4759                                                 changedc = true;
4760                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4761                                         }
4762                                         break;
4763                                 }
4764                         }
4765                 }
4766         }
4767
4768         if (changedc) {     /* need a new Const */
4769                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4770                 right = new_r_Const(irg, tv);
4771                 changed = true;
4772         }
4773
4774         if ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4775                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4776
4777                 if (is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) {
4778                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4779
4780                         if (is_Const(c)) {
4781                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4782
4783                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4784                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4785                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4786                                         ir_node *blk  = get_nodes_block(op);
4787                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(op);
4788                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4789
4790                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4791                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), blk, v, new_r_Const(irg, tv), mode);
4792                                         changed = true;
4793                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4794                                 }
4795                         }
4796                 }
4797         }
4798
4799         if (changed) {
4800                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4801                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4802
4803                 /* create a new compare */
4804                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, left, right, relation);
4805         }
4806
4807         return n;
4808 }
4809
4810 /**
4811  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4812  */
4813 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
4814 {
4815         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4816         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4817         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4818
4819         if (a == b) {
4820                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4821                 case pn_CopyB_X_regular:
4822                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
4823                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4824                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(copyb));
4825                         break;
4826                 case pn_CopyB_X_except: {
4827                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4828                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4829                         proj = new_r_Bad(irg, mode_X);
4830                         break;
4831                 }
4832                 default:
4833                         break;
4834                 }
4835         }
4836         return proj;
4837 }
4838
4839 /**
4840  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
4841  */
4842 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
4843 {
4844         ir_node *oldn  = proj;
4845         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
4846         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
4847         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
4848         int ret_tuple  = 0;
4849
4850         if (idx == get_Bound_lower(bound))
4851                 ret_tuple = 1;
4852         else if (is_Bound(pred)) {
4853                 /*
4854                 * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
4855                 * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
4856                 */
4857                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
4858                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
4859                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
4860                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
4861                         /*
4862                          * One could expect that we simply return the previous
4863                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
4864                          * add an exception Proj to a new location then.
4865                          * So, we must turn in into a tuple.
4866                          */
4867                         ret_tuple = 1;
4868                 }
4869         }
4870         if (ret_tuple) {
4871                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
4872                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4873                 case pn_Bound_M:
4874                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4875                         proj = get_Bound_mem(bound);
4876                         break;
4877                 case pn_Bound_X_except:
4878                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4879                         proj = new_r_Bad(get_irn_irg(proj), mode_X);
4880                         break;
4881                 case pn_Bound_res:
4882                         proj = idx;
4883                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
4884                         break;
4885                 case pn_Bound_X_regular:
4886                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4887                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(bound));
4888                         break;
4889                 default:
4890                         break;
4891                 }
4892         }
4893         return proj;
4894 }
4895
4896 /**
4897  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
4898  * because of creating new nodes.
4899  */
4900 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj)
4901 {
4902         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
4903
4904         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
4905                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
4906         return proj;
4907 }
4908
4909 /**
4910  * Test whether a block is unreachable
4911  * Note: That this only returns true when
4912  * IR_GRAPH_CONSTRAINT_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE is set.
4913  * This is important, as you easily end up producing invalid constructs in the
4914  * unreachable code when optimizing away edges into the unreachable code.
4915  * So only set this flag when you iterate localopts to the fixpoint.
4916  * When you reach the fixpoint then all unreachable code is dead
4917  * (= can't be reached by firm edges) and you won't see the invalid constructs
4918  * anymore.
4919  */
4920 static bool is_block_unreachable(const ir_node *block)
4921 {
4922         const ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
4923         if (!irg_is_constrained(irg, IR_GRAPH_CONSTRAINT_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE))
4924                 return false;
4925         return get_Block_dom_depth(block) < 0;
4926 }
4927
4928 static ir_node *transform_node_Block(ir_node *block)
4929 {
4930         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
4931         int       arity = get_irn_arity(block);
4932         ir_node  *bad   = NULL;
4933         int       i;
4934
4935         if (!irg_is_constrained(irg, IR_GRAPH_CONSTRAINT_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE))
4936                 return block;
4937
4938         for (i = 0; i < arity; ++i) {
4939                 ir_node *const pred = get_Block_cfgpred(block, i);
4940                 if (is_Bad(pred) || !is_block_unreachable(get_nodes_block(pred)))
4941                         continue;
4942                 if (bad == NULL)
4943                         bad = new_r_Bad(irg, mode_X);
4944                 set_irn_n(block, i, bad);
4945         }
4946
4947         return block;
4948 }
4949
4950 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi)
4951 {
4952         int       n     = get_irn_arity(phi);
4953         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(phi);
4954         ir_node  *block = get_nodes_block(phi);
4955         ir_graph *irg   = get_irn_irg(phi);
4956         ir_node  *bad   = NULL;
4957         int       i;
4958
4959         /* Set phi-operands for bad-block inputs to bad */
4960         for (i = 0; i < n; ++i) {
4961                 if (!is_Bad(get_Phi_pred(phi, i))) {
4962                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
4963                         if (is_Bad(pred) || is_block_unreachable(get_nodes_block(pred))) {
4964                                 if (bad == NULL)
4965                                         bad = new_r_Bad(irg, mode);
4966                                 set_irn_n(phi, i, bad);
4967                         }
4968                 }
4969         }
4970
4971         /* Move Pin nodes down through Phi nodes. */
4972         if (mode == mode_M) {
4973                 n = get_irn_arity(phi);
4974
4975                 /* Beware of Phi0 */
4976                 if (n > 0) {
4977                         ir_node **in;
4978                         ir_node  *new_phi;
4979                         bool      has_pin = false;
4980
4981                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
4982
4983                         for (i = 0; i < n; ++i) {
4984                                 ir_node *pred = get_irn_n(phi, i);
4985
4986                                 if (is_Pin(pred)) {
4987                                         in[i]   = get_Pin_op(pred);
4988                                         has_pin = true;
4989                                 } else if (is_Bad(pred)) {
4990                                         in[i] = pred;
4991                                 } else {
4992                                         return phi;
4993                                 }
4994                         }
4995
4996                         if (!has_pin)
4997                                 return phi;
4998
4999                         /* Move the Pin nodes "behind" the Phi. */
5000                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, mode_M);
5001                         return new_r_Pin(block, new_phi);
5002                 }
5003         }
5004         /* Move Confirms down through Phi nodes. */
5005         else if (mode_is_reference(mode)) {
5006                 n = get_irn_arity(phi);
5007
5008                 /* Beware of Phi0 */
5009                 if (n > 0) {
5010                         ir_node    *pred = get_irn_n(phi, 0);
5011                         ir_node    *bound, *new_phi, **in;
5012                         ir_relation relation;
5013                         bool        has_confirm = false;
5014
5015                         if (! is_Confirm(pred))
5016                                 return phi;
5017
5018                         bound    = get_Confirm_bound(pred);
5019                         relation = get_Confirm_relation(pred);
5020
5021                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
5022                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
5023
5024                         for (i = 1; i < n; ++i) {
5025                                 pred = get_irn_n(phi, i);
5026
5027                                 if (is_Confirm(pred) &&
5028                                                 get_Confirm_bound(pred) == bound &&
5029                                                 get_Confirm_relation(pred) == relation) {
5030                                         in[i]       = get_Confirm_value(pred);
5031                                         has_confirm = true;
5032                                 } else if (is_Bad(pred)) {
5033                                         in[i] = pred;
5034                                 } else {
5035                                         return phi;
5036                                 }
5037                         }
5038
5039                         if (!has_confirm)
5040                                 return phi;
5041
5042                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
5043                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, get_irn_mode(phi));
5044                         return new_r_Confirm(block, new_phi, bound, relation);
5045                 }
5046         }
5047         return phi;
5048 }
5049
5050 /**
5051  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
5052  *
5053  * Should be moved to reassociation?
5054  */
5055 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n)
5056 {
5057         ir_node *left, *right;
5058         ir_mode *mode;
5059         ir_mode *count_mode;
5060         ir_tarval *tv1, *tv2, *res;
5061         ir_node *in[2], *irn, *block;
5062         ir_graph *irg;
5063         int       modulo_shf;
5064
5065         left = get_binop_left(n);
5066
5067         /* different operations */
5068         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
5069                 return n;
5070
5071         right = get_binop_right(n);
5072         tv1   = value_of(right);
5073         if (tv1 == tarval_bad)
5074                 return n;
5075
5076         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
5077         if (tv2 == tarval_bad)
5078                 return n;
5079
5080         count_mode = get_tarval_mode(tv1);
5081         if (get_tarval_mode(tv2) != count_mode) {
5082                 /* TODO: search bigger mode or something and convert... */
5083                 return n;
5084         }
5085
5086         mode       = get_irn_mode(n);
5087         modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
5088
5089         if (modulo_shf > 0) {
5090                 ir_tarval *modulo_mask = new_tarval_from_long(modulo_shf-1, count_mode);
5091
5092                 /* I'm not so sure what happens in one complement... */
5093                 assert(get_mode_arithmetic(count_mode) == irma_twos_complement);
5094                 /* modulo shifts should always be a power of 2 (otherwise modulo_mask
5095                  * above will be invalid) */
5096                 assert(modulo_shf<=0 || is_po2(modulo_shf));
5097
5098                 tv1 = tarval_and(tv1, modulo_mask);
5099                 tv2 = tarval_and(tv2, modulo_mask);
5100         }
5101         res = tarval_add(tv1, tv2);
5102         irg = get_irn_irg(n);
5103
5104         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
5105         if (is_Rotl(n)) {
5106                 int        bits   = get_mode_size_bits(mode);
5107                 ir_tarval *modulo = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5108                 res = tarval_mod(res, modulo);
5109         } else {
5110                 long       bits      = get_mode_size_bits(mode);
5111                 ir_tarval *mode_size = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
5112
5113                 /* shifting too much */
5114                 if (!(tarval_cmp(res, mode_size) & ir_relation_less)) {
5115                         if (is_Shrs(n)) {
5116                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5117                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5118                                 ir_mode  *smode = get_irn_mode(right);
5119                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, smode, get_mode_size_bits(mode) - 1);
5120                                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, get_binop_left(left), cnst, mode);
5121                         }
5122
5123                         return new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
5124                 }
5125         }
5126
5127         /* ok, we can replace it */
5128         assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
5129         block = get_nodes_block(n);
5130
5131         in[0] = get_binop_left(left);
5132         in[1] = new_r_Const(irg, res);
5133
5134         irn = new_ir_node(NULL, get_Block_irg(block), block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
5135
5136         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
5137
5138         return irn;
5139 }
5140
5141 /**
5142  * normalisation:
5143  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
5144  *    also:
5145  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
5146  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
5147  */
5148 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n)
5149 {
5150         ir_node   *left;
5151         ir_node   *right = get_binop_right(n);
5152         ir_node   *x;
5153         ir_node   *block;
5154         ir_mode   *mode;
5155         dbg_info  *dbgi;
5156         ir_node   *new_const;
5157         ir_node   *new_shift;
5158         ir_node   *new_and;
5159         ir_tarval *tv_shl;
5160         ir_tarval *tv_shr;
5161         ir_tarval *tv_shift;
5162         ir_tarval *tv_mask;
5163         ir_graph  *irg;
5164         ir_relation relation;
5165         int        need_shrs = 0;
5166
5167         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
5168
5169         if (!is_Const(right))
5170                 return n;
5171
5172         left = get_binop_left(n);
5173         mode = get_irn_mode(n);
5174         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
5175                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
5176
5177                 if (!is_Const(shr_right))
5178                         return n;
5179
5180                 x      = get_binop_left(left);
5181                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
5182                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
5183
5184                 if (is_Shrs(left)) {
5185                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
5186                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & ir_relation_greater_equal))
5187                                 return n;
5188
5189                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5190                         need_shrs = 1;
5191                 } else {
5192                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5193                 }
5194                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
5195         } else if (is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
5196                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
5197
5198                 if (!is_Const(shl_right))
5199                         return n;
5200
5201                 x      = get_Shl_left(left);
5202                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
5203                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
5204
5205                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
5206                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
5207         } else {
5208                 return n;
5209         }
5210
5211         if (get_tarval_mode(tv_shl) != get_tarval_mode(tv_shr)) {
5212                 tv_shl = tarval_convert_to(tv_shl, get_tarval_mode(tv_shr));
5213         }
5214
5215         assert(tv_mask != tarval_bad);
5216         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
5217
5218         block = get_nodes_block(n);
5219         irg   = get_irn_irg(block);
5220         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5221
5222         relation = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
5223         if (relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_equal) {
5224                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
5225                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5226                 if (need_shrs) {
5227                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, x, new_const, mode);
5228                 } else {
5229                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, x, new_const, mode);
5230                 }
5231         } else {
5232                 assert(relation == ir_relation_greater);
5233                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
5234                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5235                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, x, new_const, mode);
5236         }
5237
5238         new_const = new_r_Const(irg, tv_mask);
5239         new_and   = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5240
5241         return new_and;
5242 }
5243
5244 static ir_tarval *get_modulo_tv_value(ir_tarval *tv, int modulo_val)
5245 {
5246         ir_mode   *mode      = get_tarval_mode(tv);
5247         ir_tarval *modulo_tv = new_tarval_from_long(modulo_val, mode);
5248         return tarval_mod(tv, modulo_tv);
5249 }
5250
5251 typedef ir_node*(*new_shift_func)(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
5252                                   ir_node *left, ir_node *right, ir_mode *mode);
5253
5254 /**
5255  * Normalisation: if we have a shl/shr with modulo_shift behaviour
5256  * then we can use that to minimize the value of Add(x, const) or
5257  * Sub(Const, x). In particular this often avoids 1 instruction in some
5258  * backends for the Shift(x, Sub(Const, y)) case because it can be replaced
5259  * by Shift(x, Minus(y)) which does not need an explicit Const constructed.
5260  */
5261 static ir_node *transform_node_shift_modulo(ir_node *n,
5262                                             new_shift_func new_shift)
5263 {
5264         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
5265         int       modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
5266         ir_node  *newop  = NULL;
5267         ir_mode  *mode_right;
5268         ir_node  *block;
5269         ir_node  *right;
5270         ir_graph *irg;
5271
5272         if (modulo == 0)
5273                 return n;
5274         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
5275                 return n;
5276         if (!is_po2(modulo))
5277                 return n;
5278
5279         irg        = get_irn_irg(n);
5280         block      = get_nodes_block(n);
5281         right      = get_binop_right(n);
5282         mode_right = get_irn_mode(right);
5283         if (is_Const(right)) {
5284                 ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
5285                 ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5286
5287                 if (tv_mod == tv)
5288                         return n;
5289
5290                 newop = new_r_Const(irg, tv_mod);
5291         } else if (is_Add(right) || is_Or_Eor_Add(right)) {
5292                 ir_node *add_right = get_binop_right(right);
5293                 if (is_Const(add_right)) {
5294                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(add_right);
5295                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5296                         ir_node   *newconst;
5297                         if (tv_mod == tv)
5298                                 return n;
5299
5300                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5301                         newop    = new_r_Add(block, get_binop_left(right), newconst,
5302                                              mode_right);
5303                 }
5304         } else if (is_Sub(right)) {
5305                 ir_node *sub_left = get_Sub_left(right);
5306                 if (is_Const(sub_left)) {
5307                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(sub_left);
5308                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5309                         ir_node  *newconst;
5310                         if (tv_mod == tv)
5311                                 return n;
5312
5313                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5314                         newop    = new_r_Sub(block, newconst, get_Sub_right(right),
5315                                              mode_right);
5316                 }
5317         } else {
5318                 return n;
5319         }
5320
5321         if (newop != NULL) {
5322                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
5323                 ir_node  *left = get_binop_left(n);
5324                 return new_shift(dbgi, block, left, newop, mode);
5325         }
5326         return n;
5327 }
5328
5329 /**
5330  * Transform a Shr.
5331  */
5332 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n)
5333 {
5334         ir_node *c, *oldn = n;
5335         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5336         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5337         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5338
5339         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shr, left, right, c, mode);
5340         n = transform_node_shift(n);
5341
5342         if (is_Shr(n))
5343                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shr);
5344         if (is_Shr(n))
5345                 n = transform_node_shl_shr(n);
5346         if (is_Shr(n))
5347                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5348
5349         return n;
5350 }
5351
5352 /**
5353  * Transform a Shrs.
5354  */
5355 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n)
5356 {
5357         ir_node  *oldn = n;
5358         ir_node  *a    = get_Shrs_left(n);
5359         ir_node  *b    = get_Shrs_right(n);
5360         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
5361         ir_node  *c;
5362         vrp_attr *attr;
5363
5364         if (is_oversize_shift(n)) {
5365                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5366                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5367                 ir_mode  *cmode = get_irn_mode(b);
5368                 long      val   = get_mode_size_bits(cmode)-1;
5369                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5370                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, cmode, val);
5371                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, a, cnst, mode);
5372         }
5373
5374         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shrs, a, b, c, mode);
5375         n = transform_node_shift(n);
5376         if (n != oldn)
5377                 return n;
5378
5379         n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shrs);
5380         if (n != oldn)
5381                 return n;
5382         n = transform_node_shift_bitop(n);
5383         if (n != oldn)
5384                 return n;
5385
5386         /* normalisation: use Shr when sign bit is guaranteed to be cleared */
5387         attr = vrp_get_info(a);
5388         if (attr != NULL) {
5389                 unsigned   bits   = get_mode_size_bits(mode);
5390                 ir_tarval *scount = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
5391                 ir_tarval *sign   = tarval_shl(get_mode_one(mode), scount);
5392                 if (tarval_is_null(tarval_and(attr->bits_not_set, sign))) {
5393                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5394                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5395                         return new_rd_Shr(dbgi, block, a, b, mode);
5396                 }
5397         }
5398
5399         return n;
5400 }
5401
5402 /**
5403  * Transform a Shl.
5404  */
5405 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n)
5406 {
5407         ir_node *c, *oldn = n;
5408         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5409         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5410         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5411
5412         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shl, a, b, c, mode);
5413         n = transform_node_shift(n);
5414
5415         if (is_Shl(n))
5416                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shl);
5417         if (is_Shl(n))
5418                 n = transform_node_shl_shr(n);
5419         if (is_Shl(n))
5420                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5421
5422         return n;
5423 }
5424
5425 /**
5426  * Transform a Rotl.
5427  */
5428 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n)
5429 {
5430         ir_node *c, *oldn = n;
5431         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5432         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5433         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5434
5435         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_rotl, a, b, c, mode);
5436         n = transform_node_shift(n);
5437
5438         if (is_Rotl(n))
5439                 n = transform_node_shift_bitop(n);
5440
5441         return n;
5442 }
5443
5444 /**
5445  * returns mode size for may_leave_out_middle_mode
5446  */
5447 static unsigned get_significand_size(ir_mode *mode)
5448 {
5449         const ir_mode_arithmetic arithmetic = get_mode_arithmetic(mode);
5450         switch (arithmetic) {
5451         case irma_ieee754:
5452         case irma_x86_extended_float:
5453                 return get_mode_mantissa_size(mode) + 1;
5454         case irma_twos_complement:
5455                 return get_mode_size_bits(mode);
5456         case irma_none:
5457                 panic("Conv node with irma_none mode?");
5458         }
5459         panic("unexpected mode_arithmetic in get_significand_size");
5460 }
5461
5462 /**
5463  * Returns true if a conversion from mode @p m0 to @p m1 has the same effect
5464  * as converting from @p m0 to @p m1 and then to @p m2.
5465  * Classifying the 3 modes as the big(b), middle(m) and small(s) mode this
5466  * gives the following truth table:
5467  * s -> b -> m  : true
5468  * s -> m -> b  : !signed(s) || signed(m)
5469  * m -> b -> s  : true
5470  * m -> s -> b  : false
5471  * b -> s -> m  : false
5472  * b -> m -> s  : true
5473  *
5474  * s -> b -> b  : true
5475  * s -> s -> b  : false
5476  *
5477  * additional float constraints:
5478  * F -> F -> F: fine
5479  * F -> I -> I: signedness of Is must match
5480  * I -> F -> I: signedness of Is must match
5481  * I -> I -> F: signedness of Is must match
5482  * F -> I -> F: bad
5483  * I -> F -> F: fine
5484  * F -> F -> I: fine
5485  * at least 1 float involved: signedness must match
5486  */
5487 bool may_leave_out_middle_conv(ir_mode *m0, ir_mode *m1, ir_mode *m2)
5488 {
5489         int n_floats = mode_is_float(m0) + mode_is_float(m1) + mode_is_float(m2);
5490         if (n_floats == 1) {
5491 #if 0
5492                 int n_signed = mode_is_signed(m0) + mode_is_signed(m1)
5493                              + mode_is_signed(m2);
5494                 /* we assume that float modes are always signed */
5495                 if ((n_signed & 1) != 1)
5496                         return false;
5497 #else
5498                 /* because overflow gives strange results we don't touch this case */
5499                 return false;
5500 #endif
5501         } else if (n_floats == 2 && !mode_is_float(m1)) {
5502                 return false;
5503         }
5504
5505         unsigned size0 = get_significand_size(m0);
5506         unsigned size1 = get_significand_size(m1);
5507         unsigned size2 = get_significand_size(m2);
5508         if (size1 < size2 && size0 >= size1)
5509                 return false;
5510         if (size1 >= size2)
5511                 return true;
5512         return !mode_is_signed(m0) || mode_is_signed(m1);
5513 }
5514
5515 /**
5516  * Transform a Conv.
5517  */
5518 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n)
5519 {
5520         ir_node *c, *oldn = n;
5521         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5522         ir_node *a    = get_Conv_op(n);
5523
5524         if (is_Conv(a)) {
5525                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
5526                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
5527                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
5528                 if (may_leave_out_middle_conv(b_mode, a_mode, mode)) {
5529                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5530                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5531                         return new_rd_Conv(dbgi, block, b, mode);
5532                 }
5533         }
5534
5535         if (mode != mode_b && is_const_Phi(a)) {
5536                 /* Do NOT optimize mode_b Conv's, this leads to remaining
5537                  * Phib nodes later, because the conv_b_lower operation
5538                  * is instantly reverted, when it tries to insert a Convb.
5539                  */
5540                 c = apply_conv_on_phi(a, mode);
5541                 if (c) {
5542                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5543                         return c;
5544                 }
5545         }
5546
5547         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5548                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5549                 return new_r_Unknown(irg, mode);
5550         }
5551
5552         if (mode_is_reference(mode) &&
5553                 get_mode_size_bits(mode) == get_mode_size_bits(get_irn_mode(a)) &&
5554                 is_Add(a)) {
5555                 ir_node *l = get_Add_left(a);
5556                 ir_node *r = get_Add_right(a);
5557                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(a);
5558                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5559                 if (is_Conv(l)) {
5560                         ir_node *lop = get_Conv_op(l);
5561                         if (get_irn_mode(lop) == mode) {
5562                                 /* ConvP(AddI(ConvI(P), x)) -> AddP(P, x) */
5563                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, lop, r, mode);
5564                                 return n;
5565                         }
5566                 }
5567                 if (is_Conv(r)) {
5568                         ir_node *rop = get_Conv_op(r);
5569                         if (get_irn_mode(rop) == mode) {
5570                                 /* ConvP(AddI(x, ConvI(P))) -> AddP(x, P) */
5571                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, l, rop, mode);
5572                                 return n;
5573                         }
5574                 }
5575         }
5576
5577         return n;
5578 }
5579
5580 /**
5581  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5582  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5583  */
5584 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n)
5585 {
5586         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5587         ir_node **in;
5588
5589         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5590
5591         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5592                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5593                 ir_node *block;
5594                 /* no need to keep Bad */
5595                 if (is_Bad(ka))
5596                         continue;
5597                 /* do not keep unreachable code */
5598                 block = is_Block(ka) ? ka : get_nodes_block(ka);
5599                 if (is_block_unreachable(block))
5600                         continue;
5601                 in[j++] = ka;
5602         }
5603         if (j != n_keepalives)
5604                 set_End_keepalives(n, j, in);
5605         return n;
5606 }
5607
5608 int ir_is_negated_value(const ir_node *a, const ir_node *b)
5609 {
5610         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5611                 return true;
5612         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5613                 return true;
5614         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5615                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5616                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5617                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5618                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5619
5620                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5621                         return true;
5622         }
5623
5624         return false;
5625 }
5626
5627 static const ir_node *skip_upconv(const ir_node *node)
5628 {
5629         while (is_Conv(node)) {
5630                 ir_mode       *mode    = get_irn_mode(node);
5631                 const ir_node *op      = get_Conv_op(node);
5632                 ir_mode       *op_mode = get_irn_mode(op);
5633                 if (!smaller_mode(op_mode, mode))
5634                         break;
5635                 node = op;
5636         }
5637         return node;
5638 }
5639
5640 int ir_mux_is_abs(const ir_node *sel, const ir_node *mux_false,
5641                   const ir_node *mux_true)
5642 {
5643         ir_node    *cmp_left;
5644         ir_node    *cmp_right;
5645         ir_mode    *mode;
5646         ir_relation relation;
5647
5648         if (!is_Cmp(sel))
5649                 return 0;
5650
5651         /**
5652          * Note further that these optimization work even for floating point
5653          * with NaN's because -NaN == NaN.
5654          * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the Abs/-Abs
5655          * transformations.
5656          */
5657         mode = get_irn_mode(mux_true);
5658         if (mode_honor_signed_zeros(mode))
5659                 return 0;
5660
5661         /* must be <, <=, >=, > */
5662         relation = get_Cmp_relation(sel);
5663         if ((relation & ir_relation_less_greater) == 0)
5664                 return 0;
5665
5666         if (!ir_is_negated_value(mux_true, mux_false))
5667                 return 0;
5668
5669         mux_true  = skip_upconv(mux_true);
5670         mux_false = skip_upconv(mux_false);
5671
5672         /* must be x cmp 0 */
5673         cmp_right = get_Cmp_right(sel);
5674         if (!is_Const(cmp_right) || !is_Const_null(cmp_right))
5675                 return 0;
5676
5677         cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5678         if (cmp_left == mux_false) {
5679                 if (relation & ir_relation_less) {
5680                         return 1;
5681                 } else {
5682                         assert(relation & ir_relation_greater);
5683                         return -1;
5684                 }
5685         } else if (cmp_left == mux_true) {
5686                 if (relation & ir_relation_less) {
5687                         return -1;
5688                 } else {
5689                         assert(relation & ir_relation_greater);
5690                         return 1;
5691                 }
5692         }
5693
5694         return 0;
5695 }
5696
5697 ir_node *ir_get_abs_op(const ir_node *sel, ir_node *mux_false,
5698                        ir_node *mux_true)
5699 {
5700         ir_node *cmp_left = get_Cmp_left(sel);
5701         return cmp_left == skip_upconv(mux_false) ? mux_false : mux_true;
5702 }
5703
5704 bool ir_is_optimizable_mux(const ir_node *sel, const ir_node *mux_false,
5705                            const ir_node *mux_true)
5706 {
5707         /* this code should return true each time transform_node_Mux would
5708          * optimize the Mux completely away */
5709
5710         ir_mode *mode = get_irn_mode(mux_false);
5711         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement
5712             && ir_mux_is_abs(sel, mux_false, mux_true))
5713             return true;
5714
5715         if (is_Cmp(sel) && mode_is_int(mode) && is_cmp_equality_zero(sel)) {
5716                 const ir_node *cmp_r = get_Cmp_right(sel);
5717                 const ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(sel);
5718                 const ir_node *f     = mux_false;
5719                 const ir_node *t     = mux_true;
5720
5721                 if (is_Const(t) && is_Const_null(t)) {
5722                         t = mux_false;
5723                         f = mux_true;
5724                 }
5725
5726                 if (is_And(cmp_l) && f == cmp_r) {
5727                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5728                         ir_node *and_l;
5729
5730                         if (and_r == t && is_single_bit(and_r))
5731                                 return true;
5732                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5733                         if (and_l == t && is_single_bit(and_l))
5734                                 return true;
5735                 }
5736         }
5737
5738         return false;
5739 }
5740
5741 /**
5742  * Optimize a Mux(c, 0, 1) node (sometimes called a "set" instruction)
5743  */
5744 static ir_node *transform_Mux_set(ir_node *n)
5745 {
5746         ir_node    *cond = get_Mux_sel(n);
5747         ir_mode    *dest_mode;
5748         ir_mode    *mode;
5749         ir_node    *left;
5750         ir_node    *right;
5751         ir_relation relation;
5752         bool        need_not;
5753         dbg_info   *dbgi;
5754         ir_node    *block;
5755         ir_graph   *irg;
5756         ir_node    *a;
5757         ir_node    *b;
5758         unsigned    bits;
5759         ir_tarval  *tv;
5760         ir_node    *shift_cnt;
5761         ir_node    *res;
5762
5763         if (!is_Cmp(cond))
5764                 return n;
5765         left = get_Cmp_left(cond);
5766         mode = get_irn_mode(left);
5767         if (!mode_is_int(mode) && !mode_is_reference(mode))
5768                 return n;
5769         dest_mode = get_irn_mode(n);
5770         if (!mode_is_int(dest_mode) && !mode_is_reference(dest_mode))
5771                 return n;
5772         right     = get_Cmp_right(cond);
5773         relation  = get_Cmp_relation(cond) & ~ir_relation_unordered;
5774         if (get_mode_size_bits(mode) >= get_mode_size_bits(dest_mode)
5775             && !(mode_is_signed(mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right)
5776                  && relation != ir_relation_greater))
5777             return n;
5778
5779         need_not = false;
5780         switch (relation) {
5781         case ir_relation_less:
5782                 /* a < b  ->  (a - b) >> 31 */
5783                 a = left;
5784                 b = right;
5785                 break;
5786         case ir_relation_less_equal:
5787                 /* a <= b  -> ~(a - b) >> 31 */
5788                 a        = right;
5789                 b        = left;
5790                 need_not = true;
5791                 break;
5792         case ir_relation_greater:
5793                 /* a > b   -> (b - a) >> 31 */
5794                 a = right;
5795                 b = left;
5796                 break;
5797         case ir_relation_greater_equal:
5798                 /* a >= b   -> ~(a - b) >> 31 */
5799                 a        = left;
5800                 b        = right;
5801                 need_not = true;
5802                 break;
5803         default:
5804                 return n;
5805         }
5806
5807         dbgi      = get_irn_dbg_info(n);
5808         block     = get_nodes_block(n);
5809         irg       = get_irn_irg(block);
5810         bits      = get_mode_size_bits(dest_mode);
5811         tv        = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
5812         shift_cnt = new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
5813
5814         if (mode != dest_mode) {
5815                 a = new_rd_Conv(dbgi, block, a, dest_mode);
5816                 b = new_rd_Conv(dbgi, block, b, dest_mode);
5817         }
5818
5819         res = new_rd_Sub(dbgi, block, a, b, dest_mode);
5820         if (need_not) {
5821                 res = new_rd_Not(dbgi, block, res, dest_mode);
5822         }
5823         res = new_rd_Shr(dbgi, block, res, shift_cnt, dest_mode);
5824         return res;
5825 }
5826
5827 /**
5828  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5829  */
5830 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n)
5831 {
5832         ir_node  *oldn = n;
5833         ir_node  *sel  = get_Mux_sel(n);
5834         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
5835         ir_node  *t    = get_Mux_true(n);
5836         ir_node  *f    = get_Mux_false(n);
5837         ir_graph *irg  = get_irn_irg(n);
5838
5839         /* implement integer abs: abs(x) = x^(x >>s 31) - (x >>s 31) */
5840         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
5841                 int abs = ir_mux_is_abs(sel, f, t);
5842                 if (abs != 0) {
5843                         dbg_info *dbgi       = get_irn_dbg_info(n);
5844                         ir_node  *block      = get_nodes_block(n);
5845                         ir_node  *op         = ir_get_abs_op(sel, f, t);
5846                         int       bits       = get_mode_size_bits(mode);
5847                         ir_node  *shiftconst = new_r_Const_long(irg, mode_Iu, bits-1);
5848                         ir_node  *sext       = new_rd_Shrs(dbgi, block, op, shiftconst, mode);
5849                         ir_node  *xorn       = new_rd_Eor(dbgi, block, op, sext, mode);
5850                         ir_node  *res;
5851                         if (abs > 0) {
5852                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, xorn, sext, mode);
5853                         } else {
5854                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, sext, xorn, mode);
5855                         }
5856                         return res;
5857                 }
5858         }
5859
5860         /* first normalization step: try to move a constant to the false side,
5861          * 0 preferred on false side too */
5862         if (is_Cmp(sel) && is_Const(t) &&
5863                         (!is_Const(f) || (is_Const_null(t) && !is_Const_null(f)))) {
5864                 dbg_info *seldbgi = get_irn_dbg_info(sel);
5865                 ir_node  *block   = get_nodes_block(sel);
5866                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5867                 ir_node *tmp = t;
5868                 t = f;
5869                 f = tmp;
5870
5871                 /* Mux(x, a, b) => Mux(not(x), b, a) */
5872                 relation = get_negated_relation(relation);
5873                 sel = new_rd_Cmp(seldbgi, block, get_Cmp_left(sel),
5874                                 get_Cmp_right(sel), relation);
5875                 return new_rd_Mux(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), sel, f, t, mode);
5876         }
5877
5878         if (is_Const(f) && is_Const_null(f) && is_Const(t) && is_Const_one(t)) {
5879                 n = transform_Mux_set(n);
5880                 if (n != oldn)
5881                         return n;
5882         }
5883
5884         /* the following optimisations create new mode_b nodes, so only do them
5885          * before mode_b lowering */
5886         if (!irg_is_constrained(irg, IR_GRAPH_CONSTRAINT_MODEB_LOWERED)) {
5887                 if (is_Mux(t)) {
5888                         ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5889                         ir_node*  c0    = sel;
5890                         ir_node*  c1    = get_Mux_sel(t);
5891                         ir_node*  t1    = get_Mux_true(t);
5892                         ir_node*  f1    = get_Mux_false(t);
5893                         if (f == f1) {
5894                                 /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), y) => Mux(cond0 && cond1, x, y) */
5895                                 ir_node* and_ = new_r_And(block, c0, c1, mode_b);
5896                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t1, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5897                                 return new_r_Mux(block, and_, f1, t1, mode);
5898                         } else if (f == t1) {
5899                                 /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), x) */
5900                                 ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5901                                 ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, not_c1, mode_b);
5902                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f1, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5903                                 return new_r_Mux(block, and_, t1, f1, mode);
5904                         }
5905                 } else if (is_Mux(f)) {
5906                         ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5907                         ir_node*  c0    = sel;
5908                         ir_node*  c1    = get_Mux_sel(f);
5909                         ir_node*  t1    = get_Mux_true(f);
5910                         ir_node*  f1    = get_Mux_false(f);
5911                         if (t == t1) {
5912                                 /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, x, y)) -> typical if (cond0 || cond1) x else y */
5913                                 ir_node* or_ = new_r_Or(block, c0, c1, mode_b);
5914                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f1, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5915                                 return new_r_Mux(block, or_, f1, t1, mode);
5916                         } else if (t == f1) {
5917                                 /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, y, x)) */
5918                                 ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5919                                 ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, not_c1, mode_b);
5920                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t1, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5921                                 return new_r_Mux(block, or_, t1, f1, mode);
5922                         }
5923                 }
5924
5925                 /* note: after normalization, false can only happen on default */
5926                 if (mode == mode_b) {
5927                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5928                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5929
5930                         if (is_Const(t)) {
5931                                 ir_tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5932                                 if (tv_t == tarval_b_true) {
5933                                         if (is_Const(f)) {
5934                                                 /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5935                                                 assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5936                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5937                                                 return sel;
5938                                         } else {
5939                                                 /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5940                                                 n = new_rd_Or(dbg, block, sel, f, mode_b);
5941                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5942                                                 return n;
5943                                         }
5944                                 }
5945                         } else if (is_Const(f)) {
5946                                 ir_tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5947                                 if (tv_f == tarval_b_true) {
5948                                         /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5949                                         ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, block, sel, mode_b);
5950                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5951                                         n = new_rd_Or(dbg, block, not_sel, t, mode_b);
5952                                         return n;
5953                                 } else {
5954                                         /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5955                                         assert(tv_f == tarval_b_false);
5956                                         n = new_rd_And(dbg, block, sel, t, mode_b);
5957                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5958                                         return n;
5959                                 }
5960                         }
5961                 }
5962         }
5963
5964         if (is_Cmp(sel) && mode_is_int(mode) && is_cmp_equality_zero(sel)) {
5965                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5966                 ir_node    *cmp_r    = get_Cmp_right(sel);
5967                 ir_node    *cmp_l    = get_Cmp_left(sel);
5968                 ir_node    *block    = get_nodes_block(n);
5969
5970                 if (is_And(cmp_l) && f == cmp_r) {
5971                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5972                         ir_node *and_l;
5973
5974                         if (and_r == t && is_single_bit(and_r)) {
5975                                 if (relation == ir_relation_equal) {
5976                                         /* Mux((a & (1<<n)) == 0, (1<<n), 0) == (a&(1<<n)) xor ((1<<n)) */
5977                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5978                                                 block, cmp_l, t, mode);
5979                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5980                                 } else {
5981                                         /* Mux((a & (1<<n)) != 0, (1<<n), 0) == a & (1<<n) */
5982                                         n = cmp_l;
5983                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5984                                 }
5985                                 return n;
5986                         }
5987                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5988                         if (and_l == t && is_single_bit(and_l)) {
5989                                 if (relation == ir_relation_equal) {
5990                                         /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
5991                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5992                                                 block, cmp_l, t, mode);
5993                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5994                                 } else {
5995                                         /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
5996                                         n = cmp_l;
5997                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5998                                 }
5999                                 return n;
6000                         }
6001                 }
6002         }
6003
6004         return n;
6005 }
6006
6007 /**
6008  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
6009  * of the other sync to our own inputs
6010  */
6011 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n)
6012 {
6013         int arity = get_Sync_n_preds(n);
6014         int i;
6015
6016         for (i = 0; i < arity;) {
6017                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
6018                 int      pred_arity;
6019                 int      j;
6020
6021                 /* Remove Bad predecessors */
6022                 if (is_Bad(pred)) {
6023                         del_Sync_n(n, i);
6024                         --arity;
6025                         continue;
6026                 }
6027
6028                 /* Remove duplicate predecessors */
6029                 for (j = 0; j < i; ++j) {
6030                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
6031                                 del_Sync_n(n, i);
6032                                 --arity;
6033                                 break;
6034                         }
6035                 }
6036                 if (j < i)
6037                         continue;
6038
6039                 if (!is_Sync(pred)) {
6040                         ++i;
6041                         continue;
6042                 }
6043
6044                 del_Sync_n(n, i);
6045                 --arity;
6046
6047                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
6048                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
6049                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
6050                         int      k;
6051
6052                         for (k = 0;; ++k) {
6053                                 if (k >= arity) {
6054                                         add_irn_n(n, pred_pred);
6055                                         ++arity;
6056                                         break;
6057                                 }
6058                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred)
6059                                         break;
6060                         }
6061                 }
6062         }
6063
6064         if (arity == 0) {
6065                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6066                 return new_r_Bad(irg, mode_M);
6067         }
6068         if (arity == 1) {
6069                 return get_Sync_pred(n, 0);
6070         }
6071
6072         /* rehash the sync node */
6073         add_identities(n);
6074         return n;
6075 }
6076
6077 static ir_node *create_load_replacement_tuple(ir_node *n, ir_node *mem,
6078                                               ir_node *res)
6079 {
6080         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
6081         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
6082         ir_node  *in[pn_Load_max+1];
6083         size_t    n_in  = 2;
6084         in[pn_Load_M]   = mem;
6085         in[pn_Load_res] = res;
6086         if (ir_throws_exception(n)) {
6087                 in[pn_Load_X_regular] = new_r_Jmp(block);
6088                 in[pn_Load_X_except]  = new_r_Bad(irg, mode_X);
6089                 n_in                  = 4;
6090                 assert(pn_Load_max == 4);
6091         }
6092         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, n_in, in);
6093         return tuple;
6094 }
6095
6096 static ir_node *transform_node_Load(ir_node *n)
6097 {
6098         /* don't touch volatile loads */
6099         if (get_Load_volatility(n) == volatility_is_volatile)
6100                 return n;
6101
6102         ir_node *ptr = get_Load_ptr(n);
6103         const ir_node *confirm;
6104         if (value_not_zero(ptr, &confirm) && confirm == NULL) {
6105                 set_irn_pinned(n, op_pin_state_floats);
6106         }
6107
6108         /* if our memory predecessor is a load from the same address, then reuse the
6109          * previous result */
6110         ir_node *mem = get_Load_mem(n);
6111         if (!is_Proj(mem))
6112                 return n;
6113         ir_node *mem_pred = get_Proj_pred(mem);
6114         if (is_Load(mem_pred)) {
6115                 ir_node *pred_load = mem_pred;
6116
6117                 /* conservatively compare the 2 loads. TODO: This could be less strict
6118                  * with fixup code in some situations (like smaller/bigger modes) */
6119                 if (get_Load_ptr(pred_load) != ptr)
6120                         return n;
6121                 if (get_Load_mode(pred_load) != get_Load_mode(n))
6122                         return n;
6123                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
6124                  * not compare the unaligned attribute */
6125                 ir_mode  *mode  = get_Load_mode(n);
6126                 ir_node  *res   = new_r_Proj(pred_load, mode, pn_Load_res);
6127                 return create_load_replacement_tuple(n, mem, res);
6128         } else if (is_Store(mem_pred)) {
6129                 ir_node *pred_store = mem_pred;
6130                 ir_node *value      = get_Store_value(pred_store);
6131
6132                 if (get_Store_ptr(pred_store) != ptr)
6133                         return n;
6134                 if (get_irn_mode(value) != get_Load_mode(n))
6135                         return n;
6136                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
6137                  * not compare the unaligned attribute */
6138                 return create_load_replacement_tuple(n, mem, value);
6139         }
6140
6141         return n;
6142 }
6143
6144 static ir_node *transform_node_Store(ir_node *n)
6145 {
6146         /* don't touch volatile stores */
6147         if (get_Store_volatility(n) == volatility_is_volatile)
6148                 return n;
6149
6150         ir_node *ptr = get_Store_ptr(n);
6151         const ir_node *confirm;
6152         if (value_not_zero(ptr, &confirm) && confirm == NULL) {
6153                 set_irn_pinned(n, op_pin_state_floats);
6154         }
6155         return n;
6156 }
6157
6158 /**
6159  * optimize a trampoline Call into a direct Call
6160  */
6161 static ir_node *transform_node_Call(ir_node *call)
6162 {
6163         ir_node  *callee = get_Call_ptr(call);
6164         ir_node  *adr, *mem, *res, *bl, **in;
6165         ir_type  *ctp, *mtp, *tp;
6166         ir_graph *irg;
6167         type_dbg_info *tdb;
6168         dbg_info *db;
6169         size_t   i, n_res, n_param;
6170         ir_variadicity var;
6171
6172         if (! is_Proj(callee))
6173                 return call;
6174         callee = get_Proj_pred(callee);
6175         if (! is_Builtin(callee))
6176                 return call;
6177         if (get_Builtin_kind(callee) != ir_bk_inner_trampoline)
6178                 return call;
6179
6180         mem = get_Call_mem(call);
6181
6182         if (skip_Proj(mem) == callee) {
6183                 /* memory is routed to the trampoline, skip */
6184                 mem = get_Builtin_mem(callee);
6185         }
6186
6187         /* build a new call type */
6188         mtp = get_Call_type(call);
6189         tdb = get_type_dbg_info(mtp);
6190
6191         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
6192         n_param = get_method_n_params(mtp);
6193         ctp     = new_d_type_method(n_param + 1, n_res, tdb);
6194
6195         for (i = 0; i < n_res; ++i)
6196                 set_method_res_type(ctp, i, get_method_res_type(mtp, i));
6197
6198         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 1);
6199
6200         /* FIXME: we don't need a new pointer type in every step */
6201         irg = get_irn_irg(call);
6202         tp = get_irg_frame_type(irg);
6203         tp = new_type_pointer(tp);
6204         set_method_param_type(ctp, 0, tp);
6205
6206         in[0] = get_Builtin_param(callee, 2);
6207         for (i = 0; i < n_param; ++i) {
6208                 set_method_param_type(ctp, i + 1, get_method_param_type(mtp, i));
6209                 in[i + 1] = get_Call_param(call, i);
6210         }
6211         var = get_method_variadicity(mtp);
6212         set_method_variadicity(ctp, var);
6213         /* When we resolve a trampoline, the function must be called by a this-call */
6214         set_method_calling_convention(ctp, get_method_calling_convention(mtp) | cc_this_call);
6215         set_method_additional_properties(ctp, get_method_additional_properties(mtp));
6216
6217         adr = get_Builtin_param(callee, 1);
6218
6219         db  = get_irn_dbg_info(call);
6220         bl  = get_nodes_block(call);
6221
6222         res = new_rd_Call(db, bl, mem, adr, n_param + 1, in, ctp);
6223         if (get_irn_pinned(call) == op_pin_state_floats)
6224                 set_irn_pinned(res, op_pin_state_floats);
6225         return res;
6226 }
6227
6228 /**
6229  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
6230  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
6231  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
6232  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
6233  */
6234 static ir_node *transform_node(ir_node *n)
6235 {
6236         ir_node *old_n;
6237         unsigned iro;
6238 restart:
6239         old_n = n;
6240         iro   = get_irn_opcode_(n);
6241         /* constant expression evaluation / constant folding */
6242         if (get_opt_constant_folding()) {
6243                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6244                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6245                         /* try to evaluate */
6246                         ir_tarval *tv = computed_value(n);
6247                         if (tv != tarval_bad) {
6248                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6249                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6250
6251                                 n = new_r_Const(irg, tv);
6252
6253                                 DBG_OPT_CSTEVAL(old_n, n);
6254                                 return n;
6255                         }
6256                 }
6257         }
6258
6259         /* remove unnecessary nodes */
6260         if (get_opt_constant_folding() ||
6261                 (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6262                 (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6263                 (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6264                 (iro == iro_Block)) {  /* Flags tested local. */
6265                 n = equivalent_node(n);
6266                 if (n != old_n)
6267                         goto restart;
6268         }
6269
6270         /* Some more constant expression evaluation. */
6271         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6272                 (iro == iro_Cond) ||
6273                 (iro == iro_Proj)) {    /* Flags tested local. */
6274                 if (n->op->ops.transform_node != NULL) {
6275                         n = n->op->ops.transform_node(n);
6276                         if (n != old_n) {
6277                                 goto restart;
6278                         }
6279                 }
6280         }
6281
6282         return n;
6283 }
6284
6285 static void register_computed_value_func(ir_op *op, computed_value_func func)
6286 {
6287         assert(op->ops.computed_value == NULL || op->ops.computed_value == func);
6288         op->ops.computed_value = func;
6289 }
6290
6291 static void register_computed_value_func_proj(ir_op *op,
6292                                               computed_value_func func)
6293 {
6294         assert(op->ops.computed_value_Proj == NULL
6295             || op->ops.computed_value_Proj == func);
6296         op->ops.computed_value_Proj = func;
6297 }
6298
6299 static void register_equivalent_node_func(ir_op *op, equivalent_node_func func)
6300 {
6301         assert(op->ops.equivalent_node == NULL || op->ops.equivalent_node == func);
6302         op->ops.equivalent_node = func;
6303 }
6304
6305 static void register_equivalent_node_func_proj(ir_op *op,
6306                                                equivalent_node_func func)
6307 {
6308         assert(op->ops.equivalent_node_Proj == NULL
6309             || op->ops.equivalent_node_Proj == func);
6310         op->ops.equivalent_node_Proj = func;
6311 }
6312
6313 static void register_transform_node_func(ir_op *op, transform_node_func func)
6314 {
6315         assert(op->ops.transform_node == NULL || op->ops.transform_node == func);
6316         op->ops.transform_node = func;
6317 }
6318
6319 static void register_transform_node_func_proj(ir_op *op,
6320                                               transform_node_func func)
6321 {
6322         assert(op->ops.transform_node_Proj == NULL
6323             || op->ops.transform_node_Proj == func);
6324         op->ops.transform_node_Proj = func;
6325 }
6326
6327 void ir_register_opt_node_ops(void)
6328 {
6329         register_computed_value_func(op_Add,      computed_value_Add);
6330         register_computed_value_func(op_And,      computed_value_And);
6331         register_computed_value_func(op_Borrow,   computed_value_Borrow);
6332         register_computed_value_func(op_Carry,    computed_value_Carry);
6333         register_computed_value_func(op_Cmp,      computed_value_Cmp);
6334         register_computed_value_func(op_Confirm,  computed_value_Confirm);
6335         register_computed_value_func(op_Const,    computed_value_Const);
6336         register_computed_value_func(op_Conv,     computed_value_Conv);
6337         register_computed_value_func(op_Eor,      computed_value_Eor);
6338         register_computed_value_func(op_Minus,    computed_value_Minus);
6339         register_computed_value_func(op_Mul,      computed_value_Mul);
6340         register_computed_value_func(op_Mux,      computed_value_Mux);
6341         register_computed_value_func(op_Not,      computed_value_Not);
6342         register_computed_value_func(op_Or,       computed_value_Or);
6343         register_computed_value_func(op_Proj,     computed_value_Proj);
6344         register_computed_value_func(op_Rotl,     computed_value_Rotl);
6345         register_computed_value_func(op_Shl,      computed_value_Shl);
6346         register_computed_value_func(op_Shr,      computed_value_Shr);
6347         register_computed_value_func(op_Shrs,     computed_value_Shrs);
6348         register_computed_value_func(op_Sub,      computed_value_Sub);
6349         register_computed_value_func(op_SymConst, computed_value_SymConst);
6350         register_computed_value_func_proj(op_Div, computed_value_Proj_Div);
6351         register_computed_value_func_proj(op_Mod, computed_value_Proj_Mod);
6352
6353         register_equivalent_node_func(op_Add,     equivalent_node_Add);
6354         register_equivalent_node_func(op_And,     equivalent_node_And);
6355         register_equivalent_node_func(op_Confirm, equivalent_node_Confirm);
6356         register_equivalent_node_func(op_Conv,    equivalent_node_Conv);
6357         register_equivalent_node_func(op_Eor,     equivalent_node_Eor);
6358         register_equivalent_node_func(op_Id,      equivalent_node_Id);
6359         register_equivalent_node_func(op_Minus,   equivalent_node_involution);
6360         register_equivalent_node_func(op_Mul,     equivalent_node_Mul);
6361         register_equivalent_node_func(op_Mux,     equivalent_node_Mux);
6362         register_equivalent_node_func(op_Not,     equivalent_node_involution);
6363         register_equivalent_node_func(op_Or,      equivalent_node_Or);
6364         register_equivalent_node_func(op_Phi,     equivalent_node_Phi);
6365         register_equivalent_node_func(op_Proj,    equivalent_node_Proj);
6366         register_equivalent_node_func(op_Rotl,    equivalent_node_left_zero);
6367         register_equivalent_node_func(op_Shl,     equivalent_node_left_zero);
6368         register_equivalent_node_func(op_Shr,     equivalent_node_left_zero);
6369         register_equivalent_node_func(op_Shrs,    equivalent_node_left_zero);
6370         register_equivalent_node_func(op_Sub,     equivalent_node_Sub);
6371         register_equivalent_node_func_proj(op_Bound, equivalent_node_Proj_Bound);
6372         register_equivalent_node_func_proj(op_CopyB, equivalent_node_Proj_CopyB);
6373         register_equivalent_node_func_proj(op_Div,   equivalent_node_Proj_Div);
6374         register_equivalent_node_func_proj(op_Tuple, equivalent_node_Proj_Tuple);
6375
6376         register_transform_node_func(op_Add,    transform_node_Add);
6377         register_transform_node_func(op_And,    transform_node_And);
6378         register_transform_node_func(op_Block,  transform_node_Block);
6379         register_transform_node_func(op_Call,   transform_node_Call);
6380         register_transform_node_func(op_Cmp,    transform_node_Cmp);
6381         register_transform_node_func(op_Cond,   transform_node_Cond);
6382         register_transform_node_func(op_Conv,   transform_node_Conv);
6383         register_transform_node_func(op_Div,    transform_node_Div);
6384         register_transform_node_func(op_End,    transform_node_End);
6385         register_transform_node_func(op_Eor,    transform_node_Eor);
6386         register_transform_node_func(op_Load,   transform_node_Load);
6387         register_transform_node_func(op_Minus,  transform_node_Minus);
6388         register_transform_node_func(op_Mod,    transform_node_Mod);
6389         register_transform_node_func(op_Mul,    transform_node_Mul);
6390         register_transform_node_func(op_Mux,    transform_node_Mux);
6391         register_transform_node_func(op_Not,    transform_node_Not);
6392         register_transform_node_func(op_Or,     transform_node_Or);
6393         register_transform_node_func(op_Phi,    transform_node_Phi);
6394         register_transform_node_func(op_Proj,   transform_node_Proj);
6395         register_transform_node_func(op_Rotl,   transform_node_Rotl);
6396         register_transform_node_func(op_Shl,    transform_node_Shl);
6397         register_transform_node_func(op_Shrs,   transform_node_Shrs);
6398         register_transform_node_func(op_Shr,    transform_node_Shr);
6399         register_transform_node_func(op_Store,  transform_node_Store);
6400         register_transform_node_func(op_Sub,    transform_node_Sub);
6401         register_transform_node_func(op_Switch, transform_node_Switch);
6402         register_transform_node_func(op_Sync,   transform_node_Sync);
6403         register_transform_node_func_proj(op_Bound, transform_node_Proj_Bound);
6404         register_transform_node_func_proj(op_CopyB, transform_node_Proj_CopyB);
6405         register_transform_node_func_proj(op_Div,   transform_node_Proj_Div);
6406         register_transform_node_func_proj(op_Load,  transform_node_Proj_Load);
6407         register_transform_node_func_proj(op_Mod,   transform_node_Proj_Mod);
6408         register_transform_node_func_proj(op_Store, transform_node_Proj_Store);
6409 }
6410
6411 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
6412
6413 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
6414     in a graph. */
6415 #define N_IR_NODES 512
6416
6417 int identities_cmp(const void *elt, const void *key)
6418 {
6419         ir_node *a = (ir_node *)elt;
6420         ir_node *b = (ir_node *)key;
6421         int i, irn_arity_a;
6422
6423         if (a == b) return 0;
6424
6425         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
6426             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
6427
6428         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
6429         irn_arity_a = get_irn_arity(a);
6430         if (irn_arity_a != get_irn_arity(b))
6431                 return 1;
6432
6433         /* blocks are never the same */
6434         if (is_Block(a))
6435                 return 1;
6436
6437         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
6438                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
6439                 if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
6440                         return 1;
6441         } else {
6442                 ir_node *block_a = get_nodes_block(a);
6443                 ir_node *block_b = get_nodes_block(b);
6444                 if (! get_opt_global_cse()) {
6445                         /* for block-local CSE both nodes must be in the same Block */
6446                         if (block_a != block_b)
6447                                 return 1;
6448                 } else {
6449                         /* The optimistic approach would be to do nothing here.
6450                          * However doing GCSE optimistically produces a lot of partially dead code which appears
6451                          * to be worse in practice than the missed opportunities.
6452                          * So we use a very conservative variant here and only CSE if 1 value dominates the
6453                          * other. */
6454                         if (!block_dominates(block_a, block_b)
6455                             && !block_dominates(block_b, block_a))
6456                             return 1;
6457                         /* respect the workaround rule: do not move nodes which are only
6458                          * held by keepalive edges */
6459                         if (only_used_by_keepalive(a) || only_used_by_keepalive(b))
6460                                 return 1;
6461                 }
6462         }
6463
6464         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
6465         for (i = 0; i < irn_arity_a; ++i) {
6466                 ir_node *pred_a = get_irn_n(a, i);
6467                 ir_node *pred_b = get_irn_n(b, i);
6468                 if (pred_a != pred_b) {
6469                         /* if both predecessors are CSE neutral they might be different */
6470                         if (!is_irn_cse_neutral(pred_a) || !is_irn_cse_neutral(pred_b))
6471                                 return 1;
6472                 }
6473         }
6474
6475         /*
6476          * here, we already now that the nodes are identical except their
6477          * attributes
6478          */
6479         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
6480                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
6481
6482         return 0;
6483 }
6484
6485 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node)
6486 {
6487         return node->op->ops.hash(node);
6488 }
6489
6490 void new_identities(ir_graph *irg)
6491 {
6492         if (irg->value_table != NULL)
6493                 del_pset(irg->value_table);
6494         irg->value_table = new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
6495 }
6496
6497 void del_identities(ir_graph *irg)
6498 {
6499         if (irg->value_table != NULL)
6500                 del_pset(irg->value_table);
6501 }
6502
6503 static int cmp_node_nr(const void *a, const void *b)
6504 {
6505         ir_node **p1 = (ir_node**)a;
6506         ir_node **p2 = (ir_node**)b;
6507         long      n1 = get_irn_node_nr(*p1);
6508         long      n2 = get_irn_node_nr(*p2);
6509         return (n1>n2) - (n1<n2);
6510 }
6511
6512 void ir_normalize_node(ir_node *n)
6513 {
6514         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
6515                 ir_node *l = get_binop_left(n);
6516                 ir_node *r = get_binop_right(n);
6517
6518                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
6519                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
6520                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
6521                  * deterministic. */
6522                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
6523                         set_binop_left(n, r);
6524                         set_binop_right(n, l);
6525                         hook_normalize(n);
6526                 }
6527         } else if (is_Sync(n)) {
6528                 /* we assume that most of the time the inputs of a Sync node are already
6529                  * sorted, so check this first as a shortcut */
6530                 bool           ins_sorted = true;
6531                 int            arity      = get_irn_arity(n);
6532                 const ir_node *last       = get_irn_n(n, 0);
6533                 int      i;
6534                 for (i = 1; i < arity; ++i) {
6535                         const ir_node *node = get_irn_n(n, i);
6536                         if (get_irn_node_nr(node) < get_irn_node_nr(last)) {
6537                                 ins_sorted = false;
6538                                 break;
6539                         }
6540                         last = node;
6541                 }
6542
6543                 if (!ins_sorted) {
6544                         ir_node **ins     = get_irn_in(n)+1;
6545                         ir_node **new_ins = XMALLOCN(ir_node*, arity);
6546                         memcpy(new_ins, ins, arity*sizeof(ins[0]));
6547                         qsort(new_ins, arity, sizeof(new_ins[0]), cmp_node_nr);
6548                         set_irn_in(n, arity, new_ins);
6549                         xfree(new_ins);
6550                 }
6551         }
6552 }
6553
6554 ir_node *identify_remember(ir_node *n)
6555 {
6556         ir_graph *irg         = get_irn_irg(n);
6557         pset     *value_table = irg->value_table;
6558         ir_node  *nn;
6559
6560         if (value_table == NULL)
6561                 return n;
6562
6563         ir_normalize_node(n);
6564         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6565         nn = (ir_node*)pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6566
6567         if (nn != n) {
6568                 /* n is reachable again */
6569                 edges_node_revival(nn);
6570         }
6571
6572         return nn;
6573 }
6574
6575 /**
6576  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right
6577  * when the optimization is performed.  The flag turning on procedure global
6578  * cse could be changed between two allocations.  This way we are safe.
6579  *
6580  * @param n            The node to lookup
6581  */
6582 static inline ir_node *identify_cons(ir_node *n)
6583 {
6584         ir_node *old = n;
6585
6586         n = identify_remember(n);
6587         if (n != old && get_nodes_block(old) != get_nodes_block(n)) {
6588                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6589                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6590         }
6591         return n;
6592 }
6593
6594 void add_identities(ir_node *node)
6595 {
6596         if (!get_opt_cse())
6597                 return;
6598         if (is_Block(node))
6599                 return;
6600
6601         identify_remember(node);
6602 }
6603
6604 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env)
6605 {
6606         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6607
6608         current_ir_graph = irg;
6609         foreach_pset(irg->value_table, ir_node, node) {
6610                 visit(node, env);
6611         }
6612         current_ir_graph = rem;
6613 }
6614
6615 ir_node *optimize_node(ir_node *n)
6616 {
6617         ir_node   *oldn = n;
6618         ir_graph  *irg  = get_irn_irg(n);
6619         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6620         ir_tarval *tv;
6621
6622         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6623         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6624
6625         /* constant expression evaluation / constant folding */
6626         if (get_opt_constant_folding()) {
6627                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6628                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6629                         /* try to evaluate */
6630                         tv = computed_value(n);
6631                         if (tv != tarval_bad) {
6632                                 ir_node *nw;
6633                                 size_t node_size;
6634
6635                                 /*
6636                                  * we MUST copy the node here temporarily, because it's still
6637                                  * needed for DBG_OPT_CSTEVAL
6638                                  */
6639                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6640                                 oldn = (ir_node*)alloca(node_size);
6641
6642                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6643                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6644
6645                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6646                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6647
6648                                 /* note the inplace edges module */
6649                                 edges_node_deleted(n);
6650
6651                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6652                                 irg_kill_node(irg, n);
6653                                 nw = new_r_Const(irg, tv);
6654
6655                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6656                                 return nw;
6657                         }
6658                 }
6659         }
6660
6661         /* remove unnecessary nodes */
6662         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6663             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6664             (iro == iro_Id)   ||
6665             (iro == iro_Proj) ||
6666             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6667                 n = equivalent_node(n);
6668
6669         /* Common Subexpression Elimination.
6670          *
6671          * Checks whether n is already available.
6672          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6673          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6674          * subexpressions within a block.
6675          */
6676         if (get_opt_cse())
6677                 n = identify_cons(n);
6678
6679         if (n != oldn) {
6680                 edges_node_deleted(oldn);
6681
6682                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6683                 irg_kill_node(irg, oldn);
6684                 return n;
6685         }
6686
6687         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6688            free the node. */
6689         iro = get_irn_opcode(n);
6690         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6691                 (iro == iro_Cond) ||
6692                 (iro == iro_Proj)) {    /* Flags tested local. */
6693                 n = transform_node(n);
6694         }
6695
6696         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6697         if (get_opt_cse()) {
6698                 ir_node *o = n;
6699                 n = identify_remember(o);
6700                 if (o != n)
6701                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6702         }
6703
6704         return n;
6705 }
6706
6707 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n)
6708 {
6709         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6710
6711         if (is_Deleted(n))
6712                 return n;
6713
6714         /** common subexpression elimination **/
6715         /* Checks whether n is already available. */
6716         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.
6717          * Right now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse
6718          * only finds common subexpressions within a block. */
6719         if (get_opt_cse()) {
6720                 ir_node *o = n;
6721                 n = identify_remember(n);
6722                 if (n != o) {
6723                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6724                         /* we have another existing node now, we do not optimize it here */
6725                         return n;
6726                 }
6727         }
6728
6729         n = transform_node(n);
6730
6731         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6732         irn_verify(n);
6733
6734         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6735          *
6736          * Note: This is only necessary because some of the optimisations
6737          * operate in-place (set_XXX_bla, turn_into_tuple, ...) which is considered
6738          * bad practice and should be fixed sometime.
6739          */
6740         if (get_opt_cse()) {
6741                 ir_node *o = n;
6742                 n = identify_remember(o);
6743                 if (o != n)
6744                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6745         }
6746
6747         return n;
6748 }
6749
6750 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n)
6751 {
6752         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6753
6754         if (get_opt_global_cse())
6755                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6756
6757         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
6758            change the control graph. */
6759         clear_irg_properties(irg, IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE);
6760         return optimize_in_place_2(n);
6761 }