- add missing transform_Proj_Bound()
[libfirm] / ir / ir / iropt.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief   iropt --- optimizations intertwined with IR construction.
23  * @author  Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
24  * @version $Id$
25  */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 # include "config.h"
28 #endif
29
30 #include <string.h>
31
32 #include "irnode_t.h"
33 #include "irgraph_t.h"
34 #include "iredges_t.h"
35 #include "irmode_t.h"
36 #include "iropt_t.h"
37 #include "ircons_t.h"
38 #include "irgmod.h"
39 #include "irvrfy.h"
40 #include "tv_t.h"
41 #include "dbginfo_t.h"
42 #include "iropt_dbg.h"
43 #include "irflag_t.h"
44 #include "irhooks.h"
45 #include "irarch.h"
46 #include "hashptr.h"
47 #include "archop.h"
48 #include "opt_confirms.h"
49 #include "opt_polymorphy.h"
50 #include "irtools.h"
51 #include "xmalloc.h"
52
53 /* Make types visible to allow most efficient access */
54 #include "entity_t.h"
55
56 /**
57  * Returns the tarval of a Const node or tarval_bad for all other nodes.
58  */
59 static tarval *default_value_of(const ir_node *n) {
60         if (is_Const(n))
61                 return get_Const_tarval(n); /* might return tarval_bad */
62         else
63                 return tarval_bad;
64 }
65
66 value_of_func value_of_ptr = default_value_of;
67
68 /* * Set a new value_of function. */
69 void set_value_of_func(value_of_func func) {
70         if (func != NULL)
71                 value_of_ptr = func;
72         else
73                 value_of_ptr = default_value_of;
74 }
75
76 /**
77  * Return the value of a Constant.
78  */
79 static tarval *computed_value_Const(const ir_node *n) {
80         return get_Const_tarval(n);
81 }  /* computed_value_Const */
82
83 /**
84  * Return the value of a 'sizeof', 'alignof' or 'offsetof' SymConst.
85  */
86 static tarval *computed_value_SymConst(const ir_node *n) {
87         ir_type   *type;
88         ir_entity *ent;
89
90         switch (get_SymConst_kind(n)) {
91         case symconst_type_size:
92                 type = get_SymConst_type(n);
93                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
94                         return new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), get_irn_mode(n));
95                 break;
96         case symconst_type_align:
97                 type = get_SymConst_type(n);
98                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
99                         return new_tarval_from_long(get_type_alignment_bytes(type), get_irn_mode(n));
100                 break;
101         case symconst_ofs_ent:
102                 ent  = get_SymConst_entity(n);
103                 type = get_entity_owner(ent);
104                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
105                         return new_tarval_from_long(get_entity_offset(ent), get_irn_mode(n));
106                 break;
107         default:
108                 break;
109         }
110         return tarval_bad;
111 }  /* computed_value_SymConst */
112
113 /**
114  * Return the value of an Add.
115  */
116 static tarval *computed_value_Add(const ir_node *n) {
117         ir_node *a = get_Add_left(n);
118         ir_node *b = get_Add_right(n);
119
120         tarval *ta = value_of(a);
121         tarval *tb = value_of(b);
122
123         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
124                 return tarval_add(ta, tb);
125
126         return tarval_bad;
127 }  /* computed_value_Add */
128
129 /**
130  * Return the value of a Sub.
131  * Special case: a - a
132  */
133 static tarval *computed_value_Sub(const ir_node *n) {
134         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
135         ir_node *a    = get_Sub_left(n);
136         ir_node *b    = get_Sub_right(n);
137         tarval  *ta;
138         tarval  *tb;
139
140         /* a - a */
141         if (a == b && !is_Bad(a))
142                 return get_mode_null(mode);
143
144         ta = value_of(a);
145         tb = value_of(b);
146
147         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
148                 return tarval_sub(ta, tb, mode);
149
150         return tarval_bad;
151 }  /* computed_value_Sub */
152
153 /**
154  * Return the value of a Carry.
155  * Special : a op 0, 0 op b
156  */
157 static tarval *computed_value_Carry(const ir_node *n) {
158         ir_node *a = get_binop_left(n);
159         ir_node *b = get_binop_right(n);
160         ir_mode *m = get_irn_mode(n);
161
162         tarval *ta = value_of(a);
163         tarval *tb = value_of(b);
164
165         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
166                 tarval_add(ta, tb);
167                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
168         } else {
169                 if (tarval_is_null(ta) || tarval_is_null(tb))
170                         return get_mode_null(m);
171         }
172         return tarval_bad;
173 }  /* computed_value_Carry */
174
175 /**
176  * Return the value of a Borrow.
177  * Special : a op 0
178  */
179 static tarval *computed_value_Borrow(const ir_node *n) {
180         ir_node *a = get_binop_left(n);
181         ir_node *b = get_binop_right(n);
182         ir_mode *m = get_irn_mode(n);
183
184         tarval *ta = value_of(a);
185         tarval *tb = value_of(b);
186
187         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
188                 return tarval_cmp(ta, tb) == pn_Cmp_Lt ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
189         } else if (tarval_is_null(ta)) {
190                 return get_mode_null(m);
191         }
192         return tarval_bad;
193 }  /* computed_value_Borrow */
194
195 /**
196  * Return the value of an unary Minus.
197  */
198 static tarval *computed_value_Minus(const ir_node *n) {
199         ir_node *a = get_Minus_op(n);
200         tarval *ta = value_of(a);
201
202         if (ta != tarval_bad)
203                 return tarval_neg(ta);
204
205         return tarval_bad;
206 }  /* computed_value_Minus */
207
208 /**
209  * Return the value of a Mul.
210  */
211 static tarval *computed_value_Mul(const ir_node *n) {
212         ir_node *a = get_Mul_left(n);
213         ir_node *b = get_Mul_right(n);
214         ir_mode *mode;
215
216         tarval *ta = value_of(a);
217         tarval *tb = value_of(b);
218
219         mode = get_irn_mode(n);
220         if (mode != get_irn_mode(a)) {
221                 /* n * n = 2n bit multiplication */
222                 ta = tarval_convert_to(ta, mode);
223                 tb = tarval_convert_to(tb, mode);
224         }
225
226         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad) {
227                 return tarval_mul(ta, tb);
228         } else {
229                 /* a*0 = 0 or 0*b = 0 */
230                 if (ta == get_mode_null(mode))
231                         return ta;
232                 if (tb == get_mode_null(mode))
233                         return tb;
234         }
235         return tarval_bad;
236 }  /* computed_value_Mul */
237
238 /**
239  * Return the value of an Abs.
240  */
241 static tarval *computed_value_Abs(const ir_node *n) {
242         ir_node *a = get_Abs_op(n);
243         tarval *ta = value_of(a);
244
245         if (ta != tarval_bad)
246                 return tarval_abs(ta);
247
248         return tarval_bad;
249 }  /* computed_value_Abs */
250
251 /**
252  * Return the value of an And.
253  * Special case: a & 0, 0 & b
254  */
255 static tarval *computed_value_And(const ir_node *n) {
256         ir_node *a = get_And_left(n);
257         ir_node *b = get_And_right(n);
258
259         tarval *ta = value_of(a);
260         tarval *tb = value_of(b);
261
262         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
263                 return tarval_and (ta, tb);
264         } else {
265                 if (tarval_is_null(ta)) return ta;
266                 if (tarval_is_null(tb)) return tb;
267         }
268         return tarval_bad;
269 }  /* computed_value_And */
270
271 /**
272  * Return the value of an Or.
273  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
274  */
275 static tarval *computed_value_Or(const ir_node *n) {
276         ir_node *a = get_Or_left(n);
277         ir_node *b = get_Or_right(n);
278
279         tarval *ta = value_of(a);
280         tarval *tb = value_of(b);
281
282         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
283                 return tarval_or (ta, tb);
284         } else {
285                 if (tarval_is_all_one(ta)) return ta;
286                 if (tarval_is_all_one(tb)) return tb;
287         }
288         return tarval_bad;
289 }  /* computed_value_Or */
290
291 /**
292  * Return the value of an Eor.
293  */
294 static tarval *computed_value_Eor(const ir_node *n) {
295         ir_node *a = get_Eor_left(n);
296         ir_node *b = get_Eor_right(n);
297
298         tarval *ta, *tb;
299
300         if (a == b)
301                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
302
303         ta = value_of(a);
304         tb = value_of(b);
305
306         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
307                 return tarval_eor (ta, tb);
308         }
309         return tarval_bad;
310 }  /* computed_value_Eor */
311
312 /**
313  * Return the value of a Not.
314  */
315 static tarval *computed_value_Not(const ir_node *n) {
316         ir_node *a = get_Not_op(n);
317         tarval *ta = value_of(a);
318
319         if (ta != tarval_bad)
320                 return tarval_not(ta);
321
322         return tarval_bad;
323 }  /* computed_value_Not */
324
325 /**
326  * Return the value of a Shl.
327  */
328 static tarval *computed_value_Shl(const ir_node *n) {
329         ir_node *a = get_Shl_left(n);
330         ir_node *b = get_Shl_right(n);
331
332         tarval *ta = value_of(a);
333         tarval *tb = value_of(b);
334
335         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
336                 return tarval_shl (ta, tb);
337         }
338         return tarval_bad;
339 }  /* computed_value_Shl */
340
341 /**
342  * Return the value of a Shr.
343  */
344 static tarval *computed_value_Shr(const ir_node *n) {
345         ir_node *a = get_Shr_left(n);
346         ir_node *b = get_Shr_right(n);
347
348         tarval *ta = value_of(a);
349         tarval *tb = value_of(b);
350
351         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
352                 return tarval_shr (ta, tb);
353         }
354         return tarval_bad;
355 }  /* computed_value_Shr */
356
357 /**
358  * Return the value of a Shrs.
359  */
360 static tarval *computed_value_Shrs(const ir_node *n) {
361         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
362         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
363
364         tarval *ta = value_of(a);
365         tarval *tb = value_of(b);
366
367         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
368                 return tarval_shrs (ta, tb);
369         }
370         return tarval_bad;
371 }  /* computed_value_Shrs */
372
373 /**
374  * Return the value of a Rotl.
375  */
376 static tarval *computed_value_Rotl(const ir_node *n) {
377         ir_node *a = get_Rotl_left(n);
378         ir_node *b = get_Rotl_right(n);
379
380         tarval *ta = value_of(a);
381         tarval *tb = value_of(b);
382
383         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
384                 return tarval_rotl(ta, tb);
385         }
386         return tarval_bad;
387 }  /* computed_value_Rotl */
388
389 /**
390  * Return the value of a Conv.
391  */
392 static tarval *computed_value_Conv(const ir_node *n) {
393         ir_node *a = get_Conv_op(n);
394         tarval *ta = value_of(a);
395
396         if (ta != tarval_bad)
397                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
398
399         return tarval_bad;
400 }  /* computed_value_Conv */
401
402 /**
403  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
404  * sel and the right input are known.
405  */
406 static tarval *computed_value_Mux(const ir_node *n) {
407         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
408         tarval *ts = value_of(sel);
409
410         if (ts == get_tarval_b_true()) {
411                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
412                 return value_of(v);
413         }
414         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
415                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
416                 return value_of(v);
417         }
418         return tarval_bad;
419 }  /* computed_value_Mux */
420
421 /**
422  * Calculate the value of a Psi: can be evaluated, if a condition is true
423  * and all previous conditions are false. If all conditions are false
424  * we evaluate to the default one.
425  */
426 static tarval *computed_value_Psi(const ir_node *n) {
427         if (is_Mux(n))
428                 return computed_value_Mux(n);
429         return tarval_bad;
430 }  /* computed_value_Psi */
431
432 /**
433  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
434  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
435  */
436 static tarval *computed_value_Confirm(const ir_node *n) {
437         /*
438          * Beware: we might produce Phi(Confirm(x == true), Confirm(x == false)).
439          * Do NOT optimize them away (CondEval wants them), so wait until
440          * remove_confirm is activated.
441          */
442         if (get_opt_remove_confirm()) {
443                 if (get_Confirm_cmp(n) == pn_Cmp_Eq) {
444                         tarval *tv = value_of(get_Confirm_bound(n));
445                         if (tv != tarval_bad)
446                                 return tv;
447                 }
448         }
449         return value_of(get_Confirm_value(n));
450 }  /* computed_value_Confirm */
451
452 /**
453  * Return the value of a Proj(Cmp).
454  *
455  * This performs a first step of unreachable code elimination.
456  * Proj can not be computed, but folding a Cmp above the Proj here is
457  * not as wasteful as folding a Cmp into a Tuple of 16 Consts of which
458  * only 1 is used.
459  * There are several case where we can evaluate a Cmp node, see later.
460  */
461 static tarval *computed_value_Proj_Cmp(const ir_node *n) {
462         ir_node *a   = get_Proj_pred(n);
463         ir_node *aa  = get_Cmp_left(a);
464         ir_node *ab  = get_Cmp_right(a);
465         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
466
467         /*
468          * BEWARE: a == a is NOT always True for floating Point values, as
469          * NaN != NaN is defined, so we must check this here.
470          */
471         if (aa == ab && (
472                 !mode_is_float(get_irn_mode(aa)) || proj_nr == pn_Cmp_Lt ||  proj_nr == pn_Cmp_Gt)
473                 ) { /* 1.: */
474
475                 /* This is a trick with the bits used for encoding the Cmp
476                    Proj numbers, the following statement is not the same:
477                 return new_tarval_from_long (proj_nr == pn_Cmp_Eq, mode_b) */
478                 return new_tarval_from_long (proj_nr & pn_Cmp_Eq, mode_b);
479         }
480         else {
481                 tarval *taa = value_of(aa);
482                 tarval *tab = value_of(ab);
483                 ir_mode *mode = get_irn_mode(aa);
484
485                 /*
486                  * The predecessors of Cmp are target values.  We can evaluate
487                  * the Cmp.
488                  */
489                 if ((taa != tarval_bad) && (tab != tarval_bad)) {
490                         /* strange checks... */
491                         pn_Cmp flags = tarval_cmp(taa, tab);
492                         if (flags != pn_Cmp_False) {
493                                 return new_tarval_from_long (proj_nr & flags, mode_b);
494                         }
495                 }
496                 /* for integer values, we can check against MIN/MAX */
497                 else if (mode_is_int(mode)) {
498                         /* MIN <=/> x.  This results in true/false. */
499                         if (taa == get_mode_min(mode)) {
500                                 /* a compare with the MIN value */
501                                 if (proj_nr == pn_Cmp_Le)
502                                         return get_tarval_b_true();
503                                 else if (proj_nr == pn_Cmp_Gt)
504                                         return get_tarval_b_false();
505                         }
506                         /* x >=/< MIN.  This results in true/false. */
507                         else
508                                 if (tab == get_mode_min(mode)) {
509                                         /* a compare with the MIN value */
510                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Ge)
511                                                 return get_tarval_b_true();
512                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Lt)
513                                                 return get_tarval_b_false();
514                                 }
515                                 /* MAX >=/< x.  This results in true/false. */
516                                 else if (taa == get_mode_max(mode)) {
517                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Ge)
518                                                 return get_tarval_b_true();
519                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Lt)
520                                                 return get_tarval_b_false();
521                                 }
522                                 /* x <=/> MAX.  This results in true/false. */
523                                 else if (tab == get_mode_max(mode)) {
524                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Le)
525                                                 return get_tarval_b_true();
526                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Gt)
527                                                 return get_tarval_b_false();
528                                 }
529                 }
530                 /*
531                  * The predecessors are Allocs or (void*)(0) constants.  Allocs never
532                  * return NULL, they raise an exception.   Therefore we can predict
533                  * the Cmp result.
534                  */
535                 else {
536                         ir_node *aaa = skip_Id(skip_Proj(aa));
537                         ir_node *aba = skip_Id(skip_Proj(ab));
538
539                         if (   (   (/* aa is ProjP and aaa is Alloc */
540                                        is_Proj(aa)
541                                     && mode_is_reference(get_irn_mode(aa))
542                                     && is_Alloc(aaa))
543                                 && (   (/* ab is NULL */
544                                            is_Const(ab)
545                                         && mode_is_reference(get_irn_mode(ab))
546                                         && is_Const_null(ab))
547                                     || (/* ab is other Alloc */
548                                            is_Proj(ab)
549                                         && mode_is_reference(get_irn_mode(ab))
550                                         && is_Alloc(aba)
551                                         && (aaa != aba))))
552                             || (/* aa is NULL and aba is Alloc */
553                                    is_Const(aa)
554                                 && mode_is_reference(get_irn_mode(aa))
555                                 && is_Const_null(aa)
556                                 && is_Proj(ab)
557                                 && mode_is_reference(get_irn_mode(ab))
558                                 && is_Alloc(aba)))
559                                 /* 3.: */
560                         return new_tarval_from_long(proj_nr & pn_Cmp_Ne, mode_b);
561                 }
562         }
563         return computed_value_Cmp_Confirm(a, aa, ab, proj_nr);
564 }  /* computed_value_Proj_Cmp */
565
566 /**
567  * Return the value of a floating point Quot.
568  */
569 static tarval *do_computed_value_Quot(const ir_node *a, const ir_node *b) {
570         tarval  *ta = value_of(a);
571         tarval  *tb = value_of(b);
572
573         /* cannot optimize 0 / b = 0 because of NaN */
574         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
575                 return tarval_quo(ta, tb);
576         return tarval_bad;
577 }  /* do_computed_value_Quot */
578
579 /**
580  * Calculate the value of an integer Div of two nodes.
581  * Special case: 0 / b
582  */
583 static tarval *do_computed_value_Div(const ir_node *a, const ir_node *b) {
584         tarval        *ta = value_of(a);
585         tarval        *tb;
586         const ir_node *dummy;
587
588         /* Compute c1 / c2 or 0 / a, a != 0 */
589         if (tarval_is_null(ta) && value_not_zero(b, &dummy))
590                 return ta;  /* 0 / b == 0 */
591         tb = value_of(b);
592         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
593                 return tarval_div(ta, tb);
594         return tarval_bad;
595 }  /* do_computed_value_Div */
596
597 /**
598  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
599  * Special case: a % 1
600  */
601 static tarval *do_computed_value_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b) {
602         tarval *ta = value_of(a);
603         tarval *tb = value_of(b);
604
605         /* Compute a % 1 or c1 % c2 */
606         if (tarval_is_one(tb))
607                 return get_mode_null(get_irn_mode(a));
608         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
609                 return tarval_mod(ta, tb);
610         return tarval_bad;
611 }  /* do_computed_value_Mod */
612
613 /**
614  * Return the value of a Proj(DivMod).
615  */
616 static tarval *computed_value_Proj_DivMod(const ir_node *n) {
617         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
618
619         /* compute either the Div or the Mod part */
620         if (proj_nr == pn_DivMod_res_div) {
621                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
622                 return do_computed_value_Div(get_DivMod_left(a), get_DivMod_right(a));
623         } else if (proj_nr == pn_DivMod_res_mod) {
624                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
625                 return do_computed_value_Mod(get_DivMod_left(a), get_DivMod_right(a));
626         }
627         return tarval_bad;
628 }  /* computed_value_Proj_DivMod */
629
630 /**
631  * Return the value of a Proj(Div).
632  */
633 static tarval *computed_value_Proj_Div(const ir_node *n) {
634         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
635
636         if (proj_nr == pn_Div_res) {
637                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
638                 return do_computed_value_Div(get_Div_left(a), get_Div_right(a));
639         }
640         return tarval_bad;
641 }  /* computed_value_Proj_Div */
642
643 /**
644  * Return the value of a Proj(Mod).
645  */
646 static tarval *computed_value_Proj_Mod(const ir_node *n) {
647         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
648
649         if (proj_nr == pn_Mod_res) {
650                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
651                 return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(a), get_Mod_right(a));
652         }
653         return tarval_bad;
654 }  /* computed_value_Proj_Mod */
655
656 /**
657  * Return the value of a Proj(Quot).
658  */
659 static tarval *computed_value_Proj_Quot(const ir_node *n) {
660         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
661
662         if (proj_nr == pn_Quot_res) {
663                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
664                 return do_computed_value_Quot(get_Quot_left(a), get_Quot_right(a));
665         }
666         return tarval_bad;
667 }  /* computed_value_Proj_Quot */
668
669 /**
670  * Return the value of a Proj.
671  */
672 static tarval *computed_value_Proj(const ir_node *proj) {
673         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
674
675         if (n->op->ops.computed_value_Proj != NULL)
676                 return n->op->ops.computed_value_Proj(proj);
677         return tarval_bad;
678 }  /* computed_value_Proj */
679
680 /**
681  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
682  * Performs constant folding.
683  *
684  * @param n  The node this should be evaluated
685  */
686 tarval *computed_value(const ir_node *n) {
687         if (n->op->ops.computed_value)
688                 return n->op->ops.computed_value(n);
689         return tarval_bad;
690 }  /* computed_value */
691
692 /**
693  * Set the default computed_value evaluator in an ir_op_ops.
694  *
695  * @param code   the opcode for the default operation
696  * @param ops    the operations initialized
697  *
698  * @return
699  *    The operations.
700  */
701 static ir_op_ops *firm_set_default_computed_value(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
702 {
703 #define CASE(a)                                        \
704         case iro_##a:                                      \
705                 ops->computed_value      = computed_value_##a; \
706                 break
707 #define CASE_PROJ(a)                                        \
708         case iro_##a:                                           \
709                 ops->computed_value_Proj = computed_value_Proj_##a; \
710                 break
711
712         switch (code) {
713         CASE(Const);
714         CASE(SymConst);
715         CASE(Add);
716         CASE(Sub);
717         CASE(Carry);
718         CASE(Borrow);
719         CASE(Minus);
720         CASE(Mul);
721         CASE(Abs);
722         CASE(And);
723         CASE(Or);
724         CASE(Eor);
725         CASE(Not);
726         CASE(Shl);
727         CASE(Shr);
728         CASE(Shrs);
729         CASE(Rotl);
730         CASE(Conv);
731         CASE(Mux);
732         CASE(Psi);
733         CASE(Confirm);
734         CASE_PROJ(Cmp);
735         CASE_PROJ(DivMod);
736         CASE_PROJ(Div);
737         CASE_PROJ(Mod);
738         CASE_PROJ(Quot);
739         CASE(Proj);
740         default:
741                 /* leave NULL */;
742         }
743
744         return ops;
745 #undef CASE_PROJ
746 #undef CASE
747 }  /* firm_set_default_computed_value */
748
749 /**
750  * Returns a equivalent block for another block.
751  * If the block has only one predecessor, this is
752  * the equivalent one. If the only predecessor of a block is
753  * the block itself, this is a dead block.
754  *
755  * If both predecessors of a block are the branches of a binary
756  * Cond, the equivalent block is Cond's block.
757  *
758  * If all predecessors of a block are bad or lies in a dead
759  * block, the current block is dead as well.
760  *
761  * Note, that blocks are NEVER turned into Bad's, instead
762  * the dead_block flag is set. So, never test for is_Bad(block),
763  * always use is_dead_Block(block).
764  */
765 static ir_node *equivalent_node_Block(ir_node *n)
766 {
767         ir_node *oldn = n;
768         int     n_preds;
769
770         /* don't optimize dead blocks */
771         if (is_Block_dead(n))
772                 return n;
773
774         n_preds = get_Block_n_cfgpreds(n);
775
776         /* The Block constructor does not call optimize, but mature_immBlock()
777            calls the optimization. */
778         assert(get_Block_matured(n));
779
780         /* Straightening: a single entry Block following a single exit Block
781            can be merged, if it is not the Start block. */
782         /* !!! Beware, all Phi-nodes of n must have been optimized away.
783            This should be true, as the block is matured before optimize is called.
784            But what about Phi-cycles with the Phi0/Id that could not be resolved?
785            Remaining Phi nodes are just Ids. */
786         if (n_preds == 1) {
787                 ir_node *pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(n, 0));
788
789                 if (is_Jmp(pred)) {
790                         ir_node *predblock = get_nodes_block(pred);
791                         if (predblock == oldn) {
792                                 /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
793                                 n = set_Block_dead(n);
794                                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
795                         } else if (get_opt_control_flow_straightening()) {
796                                 n = predblock;
797                                 DBG_OPT_STG(oldn, n);
798                         }
799                 } else if (is_Cond(pred)) {
800                         ir_node *predblock = get_nodes_block(pred);
801                         if (predblock == oldn) {
802                                 /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
803                                 n = set_Block_dead(n);
804                                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
805                         }
806                 }
807         } else if ((n_preds == 2) &&
808                    (get_opt_control_flow_weak_simplification())) {
809                 /* Test whether Cond jumps twice to this block
810                  * The more general case which more than 2 predecessors is handles
811                  * in optimize_cf(), we handle only this special case for speed here.
812                  */
813                 ir_node *a = get_Block_cfgpred(n, 0);
814                 ir_node *b = get_Block_cfgpred(n, 1);
815
816                 if (is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
817                         ir_node *cond = get_Proj_pred(a);
818
819                     if (cond == get_Proj_pred(b) && is_Cond(cond) &&
820                         get_irn_mode(get_Cond_selector(cond)) == mode_b) {
821                                 /* Also a single entry Block following a single exit Block.  Phis have
822                                    twice the same operand and will be optimized away. */
823                                 n = get_nodes_block(cond);
824                                 DBG_OPT_IFSIM1(oldn, a, b, n);
825                         }
826                 }
827         } else if (get_opt_unreachable_code() &&
828                    (n != get_irg_start_block(current_ir_graph)) &&
829                    (n != get_irg_end_block(current_ir_graph))    ) {
830                 int i;
831
832                 /* If all inputs are dead, this block is dead too, except if it is
833                    the start or end block.  This is one step of unreachable code
834                    elimination */
835                 for (i = get_Block_n_cfgpreds(n) - 1; i >= 0; --i) {
836                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(n, i);
837                         ir_node *pred_blk;
838
839                         if (is_Bad(pred)) continue;
840                         pred_blk = get_nodes_block(skip_Proj(pred));
841
842                         if (is_Block_dead(pred_blk)) continue;
843
844                         if (pred_blk != n) {
845                                 /* really found a living input */
846                                 break;
847                         }
848                 }
849                 if (i < 0) {
850                         n = set_Block_dead(n);
851                         DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
852                 }
853         }
854
855         return n;
856 }  /* equivalent_node_Block */
857
858 /**
859  * Returns a equivalent node for a Jmp, a Bad :-)
860  * Of course this only happens if the Block of the Jmp is dead.
861  */
862 static ir_node *equivalent_node_Jmp(ir_node *n) {
863         ir_node *oldn = n;
864
865         /* unreachable code elimination */
866         if (is_Block_dead(get_nodes_block(n))) {
867                 n = get_irg_bad(current_ir_graph);
868                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
869         }
870         return n;
871 }  /* equivalent_node_Jmp */
872
873 /** Raise is handled in the same way as Jmp. */
874 #define equivalent_node_Raise   equivalent_node_Jmp
875
876
877 /* We do not evaluate Cond here as we replace it by a new node, a Jmp.
878    See transform_node_Proj_Cond(). */
879
880 /**
881  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
882  * so a op 0 = 0 op a = a.
883  */
884 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n) {
885         ir_node *oldn = n;
886
887         ir_node *a = get_binop_left(n);
888         ir_node *b = get_binop_right(n);
889
890         tarval *tv;
891         ir_node *on;
892
893         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
894            Find this predecessors value and remember the other node: */
895         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
896                 on = b;
897         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
898                 on = a;
899         } else
900                 return n;
901
902         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
903          * unnecessary. Remove it.
904          *
905          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
906          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
907          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
908          */
909         if (tarval_is_null(tv) && get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
910                 n = on;
911
912                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
913         }
914
915         return n;
916 }  /* equivalent_node_neutral_zero */
917
918 /**
919  * Eor is commutative and has neutral 0.
920  */
921 static ir_node *equivalent_node_Eor(ir_node *n) {
922         ir_node *oldn = n;
923         ir_node *a;
924         ir_node *b;
925
926         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
927         if (n != oldn) return n;
928
929         a = get_Eor_left(n);
930         b = get_Eor_right(n);
931
932         if (is_Eor(a)) {
933                 ir_node *aa = get_Eor_left(a);
934                 ir_node *ab = get_Eor_right(a);
935
936                 if (aa == b) {
937                         /* (a ^ b) ^ a -> b */
938                         n = ab;
939                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
940                         return n;
941                 } else if (ab == b) {
942                         /* (a ^ b) ^ b -> a */
943                         n = aa;
944                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
945                         return n;
946                 }
947         }
948         if (is_Eor(b)) {
949                 ir_node *ba = get_Eor_left(b);
950                 ir_node *bb = get_Eor_right(b);
951
952                 if (ba == a) {
953                         /* a ^ (a ^ b) -> b */
954                         n = bb;
955                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
956                         return n;
957                 } else if (bb == a) {
958                         /* a ^ (b ^ a) -> b */
959                         n = ba;
960                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
961                         return n;
962                 }
963         }
964         return n;
965 }
966
967 /*
968  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
969  *
970  * The second one looks strange, but this construct
971  * is used heavily in the LCC sources :-).
972  *
973  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
974  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
975  */
976 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n) {
977         ir_node *oldn = n;
978         ir_node *left, *right;
979         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
980
981         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
982         if (n != oldn)
983                 return n;
984
985         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
986         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
987                 return n;
988
989         left  = get_Add_left(n);
990         right = get_Add_right(n);
991
992         if (is_Sub(left)) {
993                 if (get_Sub_right(left) == right) {
994                         /* (a - x) + x */
995
996                         n = get_Sub_left(left);
997                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
998                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
999                                 return n;
1000                         }
1001                 }
1002         }
1003         if (is_Sub(right)) {
1004                 if (get_Sub_right(right) == left) {
1005                         /* x + (a - x) */
1006
1007                         n = get_Sub_left(right);
1008                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
1009                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
1010                                 return n;
1011                         }
1012                 }
1013         }
1014         return n;
1015 }  /* equivalent_node_Add */
1016
1017 /**
1018  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
1019  * so a op 0 = a.
1020  */
1021 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n) {
1022         ir_node *oldn = n;
1023
1024         ir_node *a  = get_binop_left(n);
1025         ir_node *b  = get_binop_right(n);
1026         tarval  *tb = value_of(b);
1027
1028         if (tarval_is_null(tb)) {
1029                 n = a;
1030
1031                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
1032         }
1033         return n;
1034 }  /* equivalent_node_left_zero */
1035
1036 #define equivalent_node_Shl   equivalent_node_left_zero
1037 #define equivalent_node_Shr   equivalent_node_left_zero
1038 #define equivalent_node_Shrs  equivalent_node_left_zero
1039 #define equivalent_node_Rotl  equivalent_node_left_zero
1040
1041 /**
1042  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
1043  *
1044  * The second one looks strange, but this construct
1045  * is used heavily in the LCC sources :-).
1046  *
1047  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
1048  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
1049  */
1050 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n) {
1051         ir_node *oldn = n;
1052         ir_node *b;
1053         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1054         tarval  *tb;
1055
1056         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
1057         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
1058                 return n;
1059
1060         b  = get_Sub_right(n);
1061         tb = value_of(b);
1062
1063         /* Beware: modes might be different */
1064         if (tarval_is_null(tb)) {
1065                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
1066                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
1067                         n = a;
1068
1069                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
1070                 }
1071         }
1072         return n;
1073 }  /* equivalent_node_Sub */
1074
1075
1076 /**
1077  * Optimize an "self-inverse unary op", ie op(op(n)) = n.
1078  *
1079  * @todo
1080  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
1081  *   We handle it anyway here but the better way would be a
1082  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
1083  */
1084 static ir_node *equivalent_node_idempotent_unop(ir_node *n) {
1085         ir_node *oldn = n;
1086         ir_node *pred = get_unop_op(n);
1087
1088         /* optimize symmetric unop */
1089         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
1090                 n = get_unop_op(pred);
1091                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n, FS_OPT_IDEM_UNARY);
1092         }
1093         return n;
1094 }  /* equivalent_node_idempotent_unop */
1095
1096 /** Optimize Not(Not(x)) == x. */
1097 #define equivalent_node_Not    equivalent_node_idempotent_unop
1098
1099 /** -(-x) == x       ??? Is this possible or can --x raise an
1100                        out of bounds exception if min =! max? */
1101 #define equivalent_node_Minus  equivalent_node_idempotent_unop
1102
1103 /**
1104  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
1105  */
1106 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n) {
1107         ir_node *oldn = n;
1108         ir_node *a = get_Mul_left(n);
1109
1110         /* we can handle here only the n * n = n bit cases */
1111         if (get_irn_mode(n) == get_irn_mode(a)) {
1112                 ir_node *b = get_Mul_right(n);
1113                 tarval  *tv;
1114
1115                 /*
1116                  * Mul is commutative and has again an other neutral element.
1117                  * Constants are place right, so check this case first.
1118                  */
1119                 tv = value_of(b);
1120                 if (tarval_is_one(tv)) {
1121                         n = a;
1122                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1123                 } else {
1124                         tv = value_of(a);
1125                         if (tarval_is_one(tv)) {
1126                                 n = b;
1127                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1128                         }
1129                 }
1130         }
1131         return n;
1132 }  /* equivalent_node_Mul */
1133
1134 /**
1135  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
1136  */
1137 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n) {
1138         ir_node *oldn = n;
1139
1140         ir_node *a = get_Or_left(n);
1141         ir_node *b = get_Or_right(n);
1142         tarval *tv;
1143
1144         if (a == b) {
1145                 n = a;    /* Or has it's own neutral element */
1146                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1147                 return n;
1148         }
1149         /* constants are cormalized to right, check this site first */
1150         tv = value_of(b);
1151         if (tarval_is_null(tv)) {
1152                 n = a;
1153                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1154                 return n;
1155         }
1156         tv = value_of(a);
1157         if (tarval_is_null(tv)) {
1158                 n = b;
1159                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1160                 return n;
1161         }
1162
1163         return n;
1164 }  /* equivalent_node_Or */
1165
1166 /**
1167  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a = a & a = (a|X) & a = a.
1168  */
1169 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n) {
1170         ir_node *oldn = n;
1171
1172         ir_node *a = get_And_left(n);
1173         ir_node *b = get_And_right(n);
1174         tarval *tv;
1175
1176         if (a == b) {
1177                 n = a;    /* And has it's own neutral element */
1178                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1179                 return n;
1180         }
1181         /* constants are cormalized to right, check this site first */
1182         tv = value_of(b);
1183         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1184                 n = a;
1185                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1186                 return n;
1187         }
1188         tv = value_of(a);
1189         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1190                 n = b;
1191                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1192                 return n;
1193         }
1194         if (is_Or(a)) {
1195                 if (b == get_Or_left(a) || b == get_Or_right(a)) {
1196                         /* (a|X) & a */
1197                         n = b;
1198                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1199                         return n;
1200                 }
1201         }
1202         if (is_Or(b)) {
1203                 if (a == get_Or_left(b) || a == get_Or_right(b)) {
1204                         /* a & (a|X) */
1205                         n = a;
1206                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1207                         return n;
1208                 }
1209         }
1210         return n;
1211 }  /* equivalent_node_And */
1212
1213 /**
1214  * Try to remove useless Conv's:
1215  */
1216 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n) {
1217         ir_node *oldn = n;
1218         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1219
1220         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1221         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1222
1223 restart:
1224         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1225                 if (get_Conv_strict(n)) {
1226                         /* special case: the predecessor might be a also a Conv */
1227                         if (is_Conv(a)) {
1228                                 if (! get_Conv_strict(a)) {
1229                                         /* first one is not strict, kick it */
1230                                         a = get_Conv_op(a);
1231                                         a_mode = get_irn_mode(a);
1232                                         set_Conv_op(n, a);
1233                                         goto restart;
1234                                 }
1235                                 /* else both are strict conv, second is superfluous */
1236                         } else if (is_Proj(a)) {
1237                                 ir_node *pred = get_Proj_pred(a);
1238                                 if (is_Load(pred)) {
1239                                         /* loads always return with the exact precision of n_mode */
1240                                         assert(get_Load_mode(pred) == n_mode);
1241                                         return a;
1242                                 }
1243                         }
1244
1245                         /* leave strict floating point Conv's */
1246                         return n;
1247                 }
1248                 n = a;
1249                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1250         } else if (is_Conv(a)) { /* Conv(Conv(b)) */
1251                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
1252                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
1253
1254                 if (get_Conv_strict(n) && get_Conv_strict(a)) {
1255                         /* both are strict conv */
1256                         if (smaller_mode(a_mode, n_mode)) {
1257                                 /* both are strict, but the first is smaller, so
1258                                    the second cannot remove more precision, remove the
1259                                    strict bit */
1260                                 set_Conv_strict(n, 0);
1261                         }
1262                 }
1263                 if (n_mode == b_mode) {
1264                         if (! get_Conv_strict(n) && ! get_Conv_strict(a)) {
1265                                 if (n_mode == mode_b) {
1266                                         n = b; /* Convb(Conv*(xxxb(...))) == xxxb(...) */
1267                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1268                                 } else if (get_mode_arithmetic(n_mode) == get_mode_arithmetic(a_mode)) {
1269                                         if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1270                                                 n = b;        /* ConvS(ConvL(xxxS(...))) == xxxS(...) */
1271                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1272                                         }
1273                                 }
1274                         }
1275                         if (mode_is_int(n_mode) && mode_is_float(a_mode)) {
1276                                 /* ConvI(ConvF(I)) -> I, iff float mantissa >= int mode */
1277                                 size_t int_mantissa = get_mode_size_bits(n_mode) - (mode_is_signed(n_mode) ? 1 : 0);
1278                                 size_t float_mantissa;
1279                                 /* FIXME There is no way to get the mantissa size of a mode */
1280                                 switch (get_mode_size_bits(a_mode)) {
1281                                         case 32: float_mantissa = 23 + 1; break; // + 1 for implicit 1
1282                                         case 64: float_mantissa = 52 + 1; break;
1283                                         case 80: float_mantissa = 64 + 1; break;
1284                                         default: float_mantissa = 0;      break;
1285                                 }
1286                                 if (float_mantissa != 0 && float_mantissa >= int_mantissa) {
1287                                         n = b;
1288                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1289                                         return n;
1290                                 }
1291                         }
1292                         if (is_Conv(b)) {
1293                                 if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1294                                         if (get_Conv_strict(n))
1295                                                 set_Conv_strict(b, 1);
1296                                         n = b; /* ConvA(ConvB(ConvA(...))) == ConvA(...) */
1297                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1298                                 }
1299                         }
1300                 }
1301         }
1302         return n;
1303 }  /* equivalent_node_Conv */
1304
1305 /**
1306  * A Cast may be removed if the type of the previous node
1307  * is already the type of the Cast.
1308  */
1309 static ir_node *equivalent_node_Cast(ir_node *n) {
1310         ir_node *oldn = n;
1311         ir_node *pred = get_Cast_op(n);
1312
1313         if (get_irn_type(pred) == get_Cast_type(n)) {
1314                 n = pred;
1315                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CAST);
1316         }
1317         return n;
1318 }  /* equivalent_node_Cast */
1319
1320 /**
1321  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1322  *   themselves.
1323  */
1324 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n) {
1325         int i, n_preds;
1326
1327         ir_node *oldn = n;
1328         ir_node *block;
1329         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1330
1331         if (!get_opt_normalize()) return n;
1332
1333         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1334
1335         block = get_nodes_block(n);
1336         if (is_Block_dead(block))                  /* Control dead */
1337                 return get_irg_bad(current_ir_graph);
1338
1339         if (n_preds == 0) return n;           /* Phi of dead Region without predecessors. */
1340
1341         /* Find first non-self-referencing input */
1342         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1343                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1344                 if (   (first_val != n)                            /* not self pointer */
1345 #if 0
1346                     /* BEWARE: when the if is changed to 1, Phi's will ignore it's Bad
1347                      * predecessors. Then, Phi nodes in dead code might be removed, causing
1348                      * nodes pointing to themself (Add's for instance).
1349                      * This is really bad and causes endless recursions in several
1350                      * code pathes, so we do NOT optimize such a code.
1351                      * This is not that bad as it sounds, optimize_cf() removes bad control flow
1352                      * (and bad Phi predecessors), so live code is optimized later.
1353                      */
1354                         && (! is_Bad(get_Block_cfgpred(block, i)))
1355 #endif
1356                    ) {        /* value not dead */
1357                         break;          /* then found first value. */
1358                 }
1359         }
1360
1361         if (i >= n_preds) {
1362                 /* A totally Bad or self-referencing Phi (we didn't break the above loop) */
1363                 return get_irg_bad(current_ir_graph);
1364         }
1365
1366         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1367         are non-self-referencing */
1368         while (++i < n_preds) {
1369                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1370                 if (   (scnd_val != n)
1371                     && (scnd_val != first_val)
1372 #if 0
1373                     /* see above */
1374                     && (! is_Bad(get_Block_cfgpred(block, i)))
1375 #endif
1376                         ) {
1377                         break;
1378                 }
1379         }
1380
1381         if (i >= n_preds) {
1382                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1383                 n = first_val;
1384                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1385         }
1386         return n;
1387 }  /* equivalent_node_Phi */
1388
1389 /**
1390  * Several optimizations:
1391  * - fold Sync-nodes, iff they have only one predecessor except
1392  *   themselves.
1393  */
1394 static ir_node *equivalent_node_Sync(ir_node *n) {
1395         int arity = get_Sync_n_preds(n);
1396         int i;
1397
1398         for (i = 0; i < arity;) {
1399                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
1400                 int      j;
1401
1402                 /* Remove Bad predecessors */
1403                 if (is_Bad(pred)) {
1404                         del_Sync_n(n, i);
1405                         --arity;
1406                         continue;
1407                 }
1408
1409                 /* Remove duplicate predecessors */
1410                 for (j = 0;; ++j) {
1411                         if (j >= i) {
1412                                 ++i;
1413                                 break;
1414                         }
1415                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
1416                                 del_Sync_n(n, i);
1417                                 --arity;
1418                                 break;
1419                         }
1420                 }
1421         }
1422
1423         if (arity == 0) return get_irg_bad(current_ir_graph);
1424         if (arity == 1) return get_Sync_pred(n, 0);
1425         return n;
1426 }  /* equivalent_node_Sync */
1427
1428 /**
1429  * Optimize Proj(Tuple).
1430  */
1431 static ir_node *equivalent_node_Proj_Tuple(ir_node *proj) {
1432         ir_node *oldn  = proj;
1433         ir_node *tuple = get_Proj_pred(proj);
1434
1435         /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1436         proj = get_Tuple_pred(tuple, get_Proj_proj(proj));
1437         DBG_OPT_TUPLE(oldn, tuple, proj);
1438
1439         return proj;
1440 }  /* equivalent_node_Proj_Tuple */
1441
1442 /**
1443  * Optimize a / 1 = a.
1444  */
1445 static ir_node *equivalent_node_Proj_Div(ir_node *proj) {
1446         ir_node *oldn = proj;
1447         ir_node *div  = get_Proj_pred(proj);
1448         ir_node *b    = get_Div_right(div);
1449         tarval  *tb   = value_of(b);
1450
1451         /* Div is not commutative. */
1452         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1453                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1454                 case pn_Div_M:
1455                         proj = get_Div_mem(div);
1456                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1457                         return proj;
1458
1459                 case pn_Div_res:
1460                         proj = get_Div_left(div);
1461                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1462                         return proj;
1463
1464                 default:
1465                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1466                            transform_node_Proj_Div() */
1467                         return proj;
1468                 }
1469         }
1470         return proj;
1471 }  /* equivalent_node_Proj_Div */
1472
1473 /**
1474  * Optimize a / 1.0 = a.
1475  */
1476 static ir_node *equivalent_node_Proj_Quot(ir_node *proj) {
1477         ir_node *oldn = proj;
1478         ir_node *quot = get_Proj_pred(proj);
1479         ir_node *b    = get_Quot_right(quot);
1480         tarval  *tb   = value_of(b);
1481
1482         /* Div is not commutative. */
1483         if (tarval_is_one(tb)) { /* Quot(x, 1) == x */
1484                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1485                 case pn_Quot_M:
1486                         proj = get_Quot_mem(quot);
1487                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1488                         return proj;
1489
1490                 case pn_Quot_res:
1491                         proj = get_Quot_left(quot);
1492                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1493                         return proj;
1494
1495                 default:
1496                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1497                            transform_node_Proj_Quot() */
1498                         return proj;
1499                 }
1500         }
1501         return proj;
1502 }  /* equivalent_node_Proj_Quot */
1503
1504 /**
1505  * Optimize a / 1 = a.
1506  */
1507 static ir_node *equivalent_node_Proj_DivMod(ir_node *proj) {
1508         ir_node *oldn   = proj;
1509         ir_node *divmod = get_Proj_pred(proj);
1510         ir_node *b      = get_DivMod_right(divmod);
1511         tarval  *tb     = value_of(b);
1512
1513         /* Div is not commutative. */
1514         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1515                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1516                 case pn_DivMod_M:
1517                         proj = get_DivMod_mem(divmod);
1518                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1519                         return proj;
1520
1521                 case pn_DivMod_res_div:
1522                         proj = get_DivMod_left(divmod);
1523                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1524                         return proj;
1525
1526                 default:
1527                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1528                            transform_node_Proj_DivMod().
1529                            Note further that the pn_DivMod_res_div case is handled in
1530                            computed_value_Proj(). */
1531                         return proj;
1532                 }
1533         }
1534         return proj;
1535 }  /* equivalent_node_Proj_DivMod */
1536
1537 /**
1538  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1539  */
1540 static ir_node *equivalent_node_Proj_CopyB(ir_node *proj) {
1541         ir_node *oldn  = proj;
1542         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
1543         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
1544         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
1545
1546         if (a == b) {
1547                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1548                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1549                 case pn_CopyB_M_regular:
1550                         proj = get_CopyB_mem(copyb);
1551                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1552                         break;
1553
1554                 case pn_CopyB_M_except:
1555                 case pn_CopyB_X_except:
1556                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1557                         proj = get_irg_bad(current_ir_graph);
1558                         break;
1559                 }
1560         }
1561         return proj;
1562 }  /* equivalent_node_Proj_CopyB */
1563
1564 /**
1565  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1566  */
1567 static ir_node *equivalent_node_Proj_Bound(ir_node *proj) {
1568         ir_node *oldn  = proj;
1569         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
1570         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
1571         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
1572         int ret_tuple  = 0;
1573
1574         if (idx == get_Bound_lower(bound))
1575                 ret_tuple = 1;
1576         else if (is_Bound(pred)) {
1577                 /*
1578                  * idx was Bounds checked in the same MacroBlock previously,
1579                  * it is still valid if lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1580                  */
1581                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
1582                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
1583                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1584                         get_Bound_upper(pred) == upper &&
1585                         get_irn_MacroBlock(bound) == get_irn_MacroBlock(pred)) {
1586                         /*
1587                          * One could expect that we simply return the previous
1588                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1589                          * add an exception Proj to a new location then.
1590                          * So, we must turn in into a tuple.
1591                          */
1592                         ret_tuple = 1;
1593                 }
1594         }
1595         if (ret_tuple) {
1596                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1597                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1598                 case pn_Bound_M:
1599                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1600                         proj = get_Bound_mem(bound);
1601                         break;
1602                 case pn_Bound_X_except:
1603                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1604                         proj = get_irg_bad(current_ir_graph);
1605                         break;
1606                 case pn_Bound_res:
1607                         proj = idx;
1608                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1609                         break;
1610                 default:
1611                         /* cannot optimize pn_Bound_X_regular, handled in transform ... */
1612                         ;
1613                 }
1614         }
1615         return proj;
1616 }  /* equivalent_node_Proj_Bound */
1617
1618 /**
1619  * Optimize an Exception Proj(Load) with a non-null address.
1620  */
1621 static ir_node *equivalent_node_Proj_Load(ir_node *proj) {
1622         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
1623                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1624                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
1625
1626                         /* get the Load address */
1627                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
1628                         const ir_node *confirm;
1629
1630                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1631                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
1632                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1633                                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
1634                                 }
1635                         }
1636                 }
1637         }
1638         return proj;
1639 }  /* equivalent_node_Proj_Load */
1640
1641 /**
1642  * Optimize an Exception Proj(Store) with a non-null address.
1643  */
1644 static ir_node *equivalent_node_Proj_Store(ir_node *proj) {
1645         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
1646                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1647                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
1648
1649                         /* get the load/store address */
1650                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
1651                         const ir_node *confirm;
1652
1653                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1654                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
1655                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1656                                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
1657                                 }
1658                         }
1659                 }
1660         }
1661         return proj;
1662 }  /* equivalent_node_Proj_Store */
1663
1664 /**
1665  * Does all optimizations on nodes that must be done on it's Proj's
1666  * because of creating new nodes.
1667  */
1668 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj) {
1669         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
1670
1671         if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1672                 if (is_Block_dead(get_nodes_block(n))) {
1673                         /* Remove dead control flow -- early gigo(). */
1674                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
1675                 }
1676         }
1677         if (n->op->ops.equivalent_node_Proj)
1678                 return n->op->ops.equivalent_node_Proj(proj);
1679         return proj;
1680 }  /* equivalent_node_Proj */
1681
1682 /**
1683  * Remove Id's.
1684  */
1685 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n) {
1686         ir_node *oldn = n;
1687
1688         do {
1689                 n = get_Id_pred(n);
1690         } while (is_Id(n));
1691
1692         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1693         return n;
1694 }  /* equivalent_node_Id */
1695
1696 /**
1697  * Optimize a Mux.
1698  */
1699 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1700 {
1701         ir_node *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1702         tarval *ts = value_of(sel);
1703
1704         /* Mux(true, f, t) == t */
1705         if (ts == tarval_b_true) {
1706                 n = get_Mux_true(n);
1707                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1708         }
1709         /* Mux(false, f, t) == f */
1710         else if (ts == tarval_b_false) {
1711                 n = get_Mux_false(n);
1712                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1713         }
1714         /* Mux(v, x, x) == x */
1715         else if (get_Mux_false(n) == get_Mux_true(n)) {
1716                 n = get_Mux_true(n);
1717                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1718         }
1719         else if (is_Proj(sel) && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1720                 ir_node *cmp = get_Proj_pred(sel);
1721                 long proj_nr = get_Proj_proj(sel);
1722                 ir_node *f   = get_Mux_false(n);
1723                 ir_node *t   = get_Mux_true(n);
1724
1725                 /*
1726                  * Note further that these optimization work even for floating point
1727                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1728                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1729                  */
1730                 if (is_Cmp(cmp)) {
1731                         ir_node *const cmp_l = get_Cmp_left(cmp);
1732                         ir_node *const cmp_r = get_Cmp_right(cmp);
1733
1734                         switch (proj_nr) {
1735                                 case pn_Cmp_Eq:
1736                                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Psi(t == f, t, f) -> f */
1737                                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Psi(f == t, t, f) -> f */
1738                                                 n = f;
1739                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1740                                                 return n;
1741                                         }
1742                                         break;
1743
1744                                 case pn_Cmp_Lg:
1745                                 case pn_Cmp_Ne:
1746                                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Psi(t != f, t, f) -> t */
1747                                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Psi(f != t, t, f) -> t */
1748                                                 n = t;
1749                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1750                                                 return n;
1751                                         }
1752                                         break;
1753                         }
1754
1755                         /*
1756                          * Note: normalization puts the constant on the right side,
1757                          * so we check only one case.
1758                          */
1759                         if (cmp_l == t && tarval_is_null(value_of(cmp_r))) {
1760                                 /* Mux(t CMP 0, X, t) */
1761                                 if (is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == t) {
1762                                         /* Mux(t CMP 0, -t, t) */
1763                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Eq) {
1764                                                 /* Mux(t == 0, -t, t)  ==>  -t */
1765                                                 n = f;
1766                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1767                                         } else if (proj_nr == pn_Cmp_Lg || proj_nr == pn_Cmp_Ne) {
1768                                                 /* Mux(t != 0, -t, t)  ==> t */
1769                                                 n = t;
1770                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1771                                         }
1772                                 }
1773                         }
1774                 }
1775         }
1776         return n;
1777 }  /* equivalent_node_Mux */
1778
1779 /**
1780  * Returns a equivalent node of a Psi: if a condition is true
1781  * and all previous conditions are false we know its value.
1782  * If all conditions are false its value is the default one.
1783  */
1784 static ir_node *equivalent_node_Psi(ir_node *n) {
1785         if (is_Mux(n))
1786                 return equivalent_node_Mux(n);
1787         return n;
1788 }  /* equivalent_node_Psi */
1789
1790 /**
1791  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1792  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1793  */
1794 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n) {
1795         ir_node *pred = get_Confirm_value(n);
1796         pn_Cmp  pnc   = get_Confirm_cmp(n);
1797
1798         while (is_Confirm(pred) && pnc == get_Confirm_cmp(pred)) {
1799                 /*
1800                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1801                  * replace the second one with the first.
1802                  */
1803                 n    = pred;
1804                 pred = get_Confirm_value(n);
1805                 pnc  = get_Confirm_cmp(n);
1806         }
1807         if (get_opt_remove_confirm())
1808                 return get_Confirm_value(n);
1809         return n;
1810 }
1811
1812 /**
1813  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1814  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1815  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1816  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1817  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1818  */
1819 ir_node *equivalent_node(ir_node *n) {
1820         if (n->op->ops.equivalent_node)
1821                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1822         return n;
1823 }  /* equivalent_node */
1824
1825 /**
1826  * Sets the default equivalent node operation for an ir_op_ops.
1827  *
1828  * @param code   the opcode for the default operation
1829  * @param ops    the operations initialized
1830  *
1831  * @return
1832  *    The operations.
1833  */
1834 static ir_op_ops *firm_set_default_equivalent_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
1835 {
1836 #define CASE(a)                                      \
1837         case iro_##a:                                    \
1838                 ops->equivalent_node  = equivalent_node_##a; \
1839                 break
1840 #define CASE_PROJ(a)                                          \
1841         case iro_##a:                                             \
1842                 ops->equivalent_node_Proj = equivalent_node_Proj_##a; \
1843                 break
1844
1845         switch (code) {
1846         CASE(Block);
1847         CASE(Jmp);
1848         CASE(Raise);
1849         CASE(Eor);
1850         CASE(Add);
1851         CASE(Shl);
1852         CASE(Shr);
1853         CASE(Shrs);
1854         CASE(Rotl);
1855         CASE(Sub);
1856         CASE(Not);
1857         CASE(Minus);
1858         CASE(Mul);
1859         CASE(Or);
1860         CASE(And);
1861         CASE(Conv);
1862         CASE(Cast);
1863         CASE(Phi);
1864         CASE(Sync);
1865         CASE_PROJ(Tuple);
1866         CASE_PROJ(Div);
1867         CASE_PROJ(Quot);
1868         CASE_PROJ(DivMod);
1869         CASE_PROJ(CopyB);
1870         CASE_PROJ(Bound);
1871         CASE_PROJ(Load);
1872         CASE_PROJ(Store);
1873         CASE(Proj);
1874         CASE(Id);
1875         CASE(Mux);
1876         CASE(Psi);
1877         CASE(Confirm);
1878         default:
1879                 /* leave NULL */;
1880         }
1881
1882         return ops;
1883 #undef CASE
1884 #undef CASE_PROJ
1885 }  /* firm_set_default_equivalent_node */
1886
1887 /**
1888  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1889  * with all predecessors constant.
1890  */
1891 static int is_const_Phi(ir_node *n) {
1892         int i;
1893
1894         if (! is_Phi(n) || get_irn_arity(n) == 0)
1895                 return 0;
1896         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i)
1897                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1898                         return 0;
1899                 return 1;
1900 }  /* is_const_Phi */
1901
1902 typedef tarval *(*tarval_sub_type)(tarval *a, tarval *b, ir_mode *mode);
1903 typedef tarval *(*tarval_binop_type)(tarval *a, tarval *b);
1904
1905 /**
1906  * Wrapper for the tarval binop evaluation, tarval_sub has one more parameter.
1907  */
1908 static tarval *do_eval(tarval *(*eval)(), tarval *a, tarval *b, ir_mode *mode) {
1909         if (eval == tarval_sub) {
1910                 tarval_sub_type func = (tarval_sub_type)eval;
1911
1912                 return func(a, b, mode);
1913         } else {
1914                 tarval_binop_type func = (tarval_binop_type)eval;
1915
1916                 return func(a, b);
1917         }
1918 }
1919
1920 /**
1921  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1922  *
1923  * @param phi    the Phi node
1924  * @param other  the other operand
1925  * @param eval   an evaluator function
1926  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1927  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1928  *
1929  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1930  */
1931 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, tarval *other, tarval *(*eval)(), ir_mode *mode, int left) {
1932         tarval   *tv;
1933         void     **res;
1934         ir_node  *pred;
1935         ir_graph *irg;
1936         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1937
1938         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1939         if (left) {
1940                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1941                         pred = get_irn_n(phi, i);
1942                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1943                         tv   = do_eval(eval, other, tv, mode);
1944
1945                         if (tv == tarval_bad) {
1946                                 /* folding failed, bad */
1947                                 return NULL;
1948                         }
1949                         res[i] = tv;
1950                 }
1951         } else {
1952                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1953                         pred = get_irn_n(phi, i);
1954                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1955                         tv   = do_eval(eval, tv, other, mode);
1956
1957                         if (tv == tarval_bad) {
1958                                 /* folding failed, bad */
1959                                 return 0;
1960                         }
1961                         res[i] = tv;
1962                 }
1963         }
1964         irg  = current_ir_graph;
1965         for (i = 0; i < n; ++i) {
1966                 pred = get_irn_n(phi, i);
1967                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg),
1968                         mode, res[i], get_Const_type(pred));
1969         }
1970         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1971 }  /* apply_binop_on_phi */
1972
1973 /**
1974  * Apply an evaluator on a binop with two constant Phi.
1975  *
1976  * @param a      the left Phi node
1977  * @param b      the right Phi node
1978  * @param eval   an evaluator function
1979  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1980  *
1981  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1982  */
1983 static ir_node *apply_binop_on_2_phis(ir_node *a, ir_node *b, tarval *(*eval)(), ir_mode *mode) {
1984         tarval   *tv_l, *tv_r, *tv;
1985         void     **res;
1986         ir_node  *pred;
1987         ir_graph *irg;
1988         int      i, n;
1989
1990         if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
1991                 return NULL;
1992
1993         n = get_irn_arity(a);
1994         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1995
1996         for (i = 0; i < n; ++i) {
1997                 pred = get_irn_n(a, i);
1998                 tv_l = get_Const_tarval(pred);
1999                 pred = get_irn_n(b, i);
2000                 tv_r = get_Const_tarval(pred);
2001                 tv   = do_eval(eval, tv_l, tv_r, mode);
2002
2003                 if (tv == tarval_bad) {
2004                         /* folding failed, bad */
2005                         return NULL;
2006                 }
2007                 res[i] = tv;
2008         }
2009         irg  = current_ir_graph;
2010         for (i = 0; i < n; ++i) {
2011                 pred = get_irn_n(a, i);
2012                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg), mode, res[i], get_Const_type(pred));
2013         }
2014         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(a), n, (ir_node **)res, mode);
2015 }  /* apply_binop_on_2_phis */
2016
2017 /**
2018  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
2019  *
2020  * @param phi    the Phi node
2021  * @param eval   an evaluator function
2022  *
2023  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
2024  */
2025 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, tarval *(*eval)(tarval *)) {
2026         tarval   *tv;
2027         void     **res;
2028         ir_node  *pred;
2029         ir_mode  *mode;
2030         ir_graph *irg;
2031         int      i, n = get_irn_arity(phi);
2032
2033         NEW_ARR_A(void *, res, n);
2034         for (i = 0; i < n; ++i) {
2035                 pred = get_irn_n(phi, i);
2036                 tv   = get_Const_tarval(pred);
2037                 tv   = eval(tv);
2038
2039                 if (tv == tarval_bad) {
2040                         /* folding failed, bad */
2041                         return 0;
2042                 }
2043                 res[i] = tv;
2044         }
2045         mode = get_irn_mode(phi);
2046         irg  = current_ir_graph;
2047         for (i = 0; i < n; ++i) {
2048                 pred = get_irn_n(phi, i);
2049                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg),
2050                         mode, res[i], get_Const_type(pred));
2051         }
2052         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
2053 }  /* apply_unop_on_phi */
2054
2055 /**
2056  * Apply a conversion on a constant operator (a Phi).
2057  *
2058  * @param phi    the Phi node
2059  *
2060  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
2061  */
2062 static ir_node *apply_conv_on_phi(ir_node *phi, ir_mode *mode) {
2063         tarval   *tv;
2064         void     **res;
2065         ir_node  *pred;
2066         ir_graph *irg;
2067         int      i, n = get_irn_arity(phi);
2068
2069         NEW_ARR_A(void *, res, n);
2070         for (i = 0; i < n; ++i) {
2071                 pred = get_irn_n(phi, i);
2072                 tv   = get_Const_tarval(pred);
2073                 tv   = tarval_convert_to(tv, mode);
2074
2075                 if (tv == tarval_bad) {
2076                         /* folding failed, bad */
2077                         return 0;
2078                 }
2079                 res[i] = tv;
2080         }
2081         irg  = current_ir_graph;
2082         for (i = 0; i < n; ++i) {
2083                 pred = get_irn_n(phi, i);
2084                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg),
2085                         mode, res[i], get_Const_type(pred));
2086         }
2087         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
2088 }  /* apply_conv_on_phi */
2089
2090 /**
2091  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
2092  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
2093  * If possible, remove the Conv's.
2094  */
2095 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n) {
2096         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2097
2098         if (mode_is_reference(mode)) {
2099                 ir_node *left     = get_binop_left(n);
2100                 ir_node *right    = get_binop_right(n);
2101                 unsigned ref_bits = get_mode_size_bits(mode);
2102
2103                 if (is_Conv(left)) {
2104                         ir_mode *lmode = get_irn_mode(left);
2105                         unsigned bits = get_mode_size_bits(lmode);
2106
2107                         if (ref_bits == bits &&
2108                             mode_is_int(lmode) &&
2109                             get_mode_arithmetic(lmode) == irma_twos_complement) {
2110                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
2111                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
2112
2113                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
2114                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
2115                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
2116                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
2117                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
2118                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
2119                                          * as either signed or unsigned
2120                                          */
2121                                         set_binop_left(n, pre);
2122                                 }
2123                         }
2124                 }
2125
2126                 if (is_Conv(right)) {
2127                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
2128                         unsigned bits = get_mode_size_bits(rmode);
2129
2130                         if (ref_bits == bits &&
2131                             mode_is_int(rmode) &&
2132                             get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
2133                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
2134                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
2135
2136                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
2137                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
2138                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
2139                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
2140                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
2141                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
2142                                          * as either signed or unsigned
2143                                          */
2144                                         set_binop_right(n, pre);
2145                                 }
2146                         }
2147                 }
2148
2149                 /* let address arithmetic use unsigned modes */
2150                 if (is_Const(right)) {
2151                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
2152
2153                         if (mode_is_signed(rmode) && get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
2154                                 /* convert a AddP(P, *s) into AddP(P, *u) */
2155                                 ir_mode *nm = get_reference_mode_unsigned_eq(mode);
2156
2157                                 ir_node *pre = new_r_Conv(current_ir_graph, get_nodes_block(n), right, nm);
2158                                 set_binop_right(n, pre);
2159                         }
2160                 }
2161         }
2162
2163         return n;
2164 }  /* transform_node_AddSub */
2165
2166 #define HANDLE_BINOP_PHI(eval, a, b, c, mode)                     \
2167   c = NULL;                                                       \
2168   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                           \
2169     /* check for Op(Phi, Const) */                                \
2170     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), eval, mode, 0);\
2171   }                                                               \
2172   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                      \
2173     /* check for Op(Const, Phi) */                                \
2174     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), eval, mode, 1);\
2175   }                                                               \
2176   else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {                  \
2177     /* check for Op(Phi, Phi) */                                  \
2178     c = apply_binop_on_2_phis(a, b, eval, mode);                  \
2179   }                                                               \
2180   if (c) {                                                        \
2181     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);                   \
2182     return c;                                                     \
2183   }
2184
2185 #define HANDLE_UNOP_PHI(eval, a, c)               \
2186   c = NULL;                                       \
2187   if (is_const_Phi(a)) {                          \
2188     /* check for Op(Phi) */                       \
2189     c = apply_unop_on_phi(a, eval);               \
2190     if (c) {                                      \
2191       DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
2192       return c;                                   \
2193     }                                             \
2194   }
2195
2196 /**
2197  * Do the AddSub optimization, then Transform
2198  *   Constant folding on Phi
2199  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
2200  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
2201  * if the mode is integer or float.
2202  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
2203  * Reassociation might fold this further.
2204  */
2205 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n) {
2206         ir_mode *mode;
2207         ir_node *a, *b, *c, *oldn = n;
2208
2209         n = transform_node_AddSub(n);
2210
2211         a = get_Add_left(n);
2212         b = get_Add_right(n);
2213
2214         mode = get_irn_mode(n);
2215
2216         if (mode_is_reference(mode)) {
2217                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2218
2219                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
2220                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
2221                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2222                         return new_rd_Conv(dbg, current_ir_graph, get_nodes_block(n), a, mode);
2223                 }
2224         }
2225
2226         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_add, a, b, c, mode);
2227
2228         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2229         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
2230                 return n;
2231
2232         if (mode_is_num(mode)) {
2233                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced by a simple instruction chain */
2234                 if (!is_arch_dep_running() && a == b && mode_is_int(mode)) {
2235                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2236
2237                         n = new_rd_Mul(
2238                                 get_irn_dbg_info(n),
2239                                 current_ir_graph,
2240                                 block,
2241                                 a,
2242                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode, 2),
2243                                 mode);
2244                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2245                         return n;
2246                 }
2247                 if (is_Minus(a)) {
2248                         n = new_rd_Sub(
2249                                         get_irn_dbg_info(n),
2250                                         current_ir_graph,
2251                                         get_irn_n(n, -1),
2252                                         b,
2253                                         get_Minus_op(a),
2254                                         mode);
2255                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2256                         return n;
2257                 }
2258                 if (is_Minus(b)) {
2259                         n = new_rd_Sub(
2260                                         get_irn_dbg_info(n),
2261                                         current_ir_graph,
2262                                         get_irn_n(n, -1),
2263                                         a,
2264                                         get_Minus_op(b),
2265                                         mode);
2266                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2267                         return n;
2268                 }
2269                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2270                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2271                         if (is_Not(a)) {
2272                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2273
2274                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2275                                         /* ~x + 1 = -x */
2276                                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2277                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, op, mode);
2278                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2279                                         return n;
2280                                 }
2281                                 if (op == b) {
2282                                         /* ~x + x = -1 */
2283                                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2284                                         n = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, get_mode_minus_one(mode));
2285                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_X_NOT_X);
2286                                         return n;
2287                                 }
2288                         }
2289                         if (is_Not(b)) {
2290                                 ir_node *op = get_Not_op(b);
2291
2292                                 if (op == a) {
2293                                         /* x + ~x = -1 */
2294                                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2295                                         n = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, get_mode_minus_one(mode));
2296                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_X_NOT_X);
2297                                         return n;
2298                                 }
2299                         }
2300                 }
2301         }
2302         return n;
2303 }  /* transform_node_Add */
2304
2305 /**
2306  * returns -cnst or NULL if impossible
2307  */
2308 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst) {
2309         tarval   *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2310         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2311         ir_graph *irg   = get_irn_irg(cnst);
2312         ir_node  *block = get_nodes_block(cnst);
2313         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(cnst);
2314         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2315         return new_rd_Const(dbgi, irg, block, mode, tv);
2316 }
2317
2318 /**
2319  * Do the AddSub optimization, then Transform
2320  *   Constant folding on Phi
2321  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2322  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2323  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2324  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2325  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2326  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2327  */
2328 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n) {
2329         ir_mode *mode;
2330         ir_node *oldn = n;
2331         ir_node *a, *b, *c;
2332
2333         n = transform_node_AddSub(n);
2334
2335         a = get_Sub_left(n);
2336         b = get_Sub_right(n);
2337
2338         mode = get_irn_mode(n);
2339
2340         if (mode_is_int(mode)) {
2341                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2342
2343                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2344                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2345                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2346                         return new_rd_Conv(dbg, current_ir_graph, get_nodes_block(n), a, mode);
2347                 }
2348         }
2349
2350 restart:
2351         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_sub, a, b, c, mode);
2352
2353         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2354         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
2355                 return n;
2356
2357         if (is_Const(b) && get_irn_mode(b) != mode_P) {
2358                 /* a - C -> a + (-C) */
2359                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2360                 if (cnst != NULL) {
2361                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2362                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2363                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
2364
2365                         n = new_rd_Add(dbgi, irg, block, a, cnst, mode);
2366                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2367                         return n;
2368                 }
2369         }
2370
2371         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2372                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
2373                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2374                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2375                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2376                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, irg, block, left, b, mode);
2377
2378                 n = new_rd_Minus(dbg, irg, block, add, mode);
2379                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2380                 return n;
2381         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2382                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
2383                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2384                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2385                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2386
2387                 n = new_rd_Add(dbg, irg, block, a, right, mode);
2388                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2389                 return n;
2390         } else if (is_Sub(b)) { /* a - (b - c) -> a + (c - b) */
2391                 ir_graph *irg     = current_ir_graph;
2392                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2393                 ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2394                 ir_node  *s_left  = get_Sub_right(b);
2395                 ir_node  *s_right = get_Sub_left(b);
2396                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2397                 ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, irg, s_block, s_left, s_right, s_mode);
2398                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2399                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2400
2401                 n = new_rd_Add(a_dbg, irg, a_block, a, sub, mode);
2402                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2403                 return n;
2404         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2405                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2406                 if (is_Const(m_right)) {
2407                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2408                         if (cnst2 != NULL) {
2409                                 ir_graph *irg     = current_ir_graph;
2410                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2411                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2412                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2413                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2414                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, irg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2415                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2416                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2417
2418                                 n = new_rd_Add(a_dbg, irg, a_block, a, mul, mode);
2419                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2420                                 return n;
2421                         }
2422                 }
2423         }
2424
2425         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2426         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2427                 n = new_rd_Minus(
2428                                 get_irn_dbg_info(n),
2429                                 current_ir_graph,
2430                                 get_irn_n(n, -1),
2431                                 b,
2432                                 mode);
2433                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2434                 return n;
2435         }
2436         if (is_Add(a)) {
2437                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2438                         ir_node *left  = get_Add_left(a);
2439                         ir_node *right = get_Add_right(a);
2440
2441                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2442                         if (left == b) {
2443                                 if (mode != get_irn_mode(right)) {
2444                                         /* This Sub is an effective Cast */
2445                                         right = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), right, mode);
2446                                 }
2447                                 n = right;
2448                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2449                                 return n;
2450                         } else if (right == b) {
2451                                 if (mode != get_irn_mode(left)) {
2452                                         /* This Sub is an effective Cast */
2453                                         left = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), left, mode);
2454                                 }
2455                                 n = left;
2456                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2457                                 return n;
2458                         }
2459                 }
2460         }
2461         if (is_Add(b)) {
2462                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2463                         ir_node *left  = get_Add_left(b);
2464                         ir_node *right = get_Add_right(b);
2465
2466                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2467                         if (left == a) {
2468                                 ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
2469
2470                                 n = new_r_Minus(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), right, r_mode);
2471                                 if (mode != r_mode) {
2472                                         /* This Sub is an effective Cast */
2473                                         n = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), n, mode);
2474                                 }
2475                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2476                                 return n;
2477                         } else if (right == a) {
2478                                 ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
2479
2480                                 n = new_r_Minus(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), left, l_mode);
2481                                 if (mode != l_mode) {
2482                                         /* This Sub is an effective Cast */
2483                                         n = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), n, mode);
2484                                 }
2485                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2486                                 return n;
2487                         }
2488                 }
2489         }
2490         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2491                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2492
2493                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2494                         ir_mode *ma, *mb;
2495                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
2496                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
2497
2498                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2499                         ma = get_irn_mode(op_a);
2500                         mb = get_irn_mode(op_b);
2501
2502                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2503                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2504                                 a = op_a; b = op_b;
2505                                 set_Sub_left(n, a);
2506                                 set_Sub_right(n, b);
2507
2508                                 goto restart;
2509                         }
2510                 }
2511         }
2512         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2513         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
2514                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2515                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2516
2517                 if (ma == b) {
2518                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2519                         n = new_rd_Mul(
2520                                         get_irn_dbg_info(n),
2521                                         current_ir_graph, blk,
2522                                         ma,
2523                                         new_rd_Sub(
2524                                                 get_irn_dbg_info(n),
2525                                                 current_ir_graph, blk,
2526                                                 mb,
2527                                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
2528                                                 mode),
2529                                         mode);
2530                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2531                         return n;
2532                 } else if (mb == b) {
2533                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2534                         n = new_rd_Mul(
2535                                         get_irn_dbg_info(n),
2536                                         current_ir_graph, blk,
2537                                         mb,
2538                                         new_rd_Sub(
2539                                                 get_irn_dbg_info(n),
2540                                                 current_ir_graph, blk,
2541                                                 ma,
2542                                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
2543                                                 mode),
2544                                         mode);
2545                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2546                         return n;
2547                 }
2548         }
2549         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
2550                 ir_node *x   =      get_Sub_left(a);
2551                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
2552                 ir_node *blk      = get_irn_n(n, -1);
2553                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
2554                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
2555                 ir_mode *add_mode;
2556                 ir_node *add;
2557
2558                 /* Determine the right mode for the Add. */
2559                 if (m_b == m_y)
2560                         add_mode = m_b;
2561                 else if (mode_is_reference(m_b))
2562                         add_mode = m_b;
2563                 else if (mode_is_reference(m_y))
2564                         add_mode = m_y;
2565                 else {
2566                         /*
2567                          * Both modes are different but none is reference,
2568                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
2569                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
2570                          * Currently we ignore this case.
2571                          */
2572                         return n;
2573                 }
2574
2575                 add = new_r_Add(current_ir_graph, blk, y, b, add_mode);
2576
2577                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, x, add, mode);
2578                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
2579                 return n;
2580         }
2581
2582         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2583                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
2584                         /* c - ~X = X + (c+1) */
2585                         tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2586
2587                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
2588                         if (tv != tarval_bad) {
2589                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2590                                 ir_node *c = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, tv);
2591                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, get_Not_op(b), c, mode);
2592                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
2593                                 return n;
2594                         }
2595                 }
2596         }
2597         return n;
2598 }  /* transform_node_Sub */
2599
2600 /**
2601  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
2602  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
2603  */
2604 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode) {
2605         ir_node *oldn = n;
2606         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2607         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2608         tarval *ta = value_of(a);
2609         tarval *tb = value_of(b);
2610         ir_mode *smode = get_irn_mode(a);
2611
2612         if (ta == get_mode_one(smode)) {
2613                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
2614                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2615                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, b, mode);
2616                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2617                 return n;
2618         }
2619         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
2620                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
2621                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2622                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, b, smode);
2623                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, n, mode);
2624                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2625                 return n;
2626         }
2627         if (tb == get_mode_one(smode)) {
2628                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
2629                 ir_node *blk = get_irn_n(a, -1);
2630                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, a, mode);
2631                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2632                 return n;
2633         }
2634         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
2635                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
2636                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2637                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, a, smode);
2638                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, n, mode);
2639                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2640                 return n;
2641         }
2642         return n;
2643 }
2644
2645 /**
2646  * Transform Mul(a,-1) into -a.
2647  * Do constant evaluation of Phi nodes.
2648  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
2649  */
2650 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n) {
2651         ir_node *c, *oldn = n;
2652         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2653         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2654         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2655
2656         if (is_Bad(a) || is_Bad(b))
2657                 return n;
2658
2659         if (mode != get_irn_mode(a))
2660                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
2661
2662         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_mul, a, b, c, mode);
2663
2664         if (mode_is_signed(mode)) {
2665                 ir_node *r = NULL;
2666
2667                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
2668                         r = b;
2669                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
2670                         r = a;
2671                 if (r) {
2672                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), r, mode);
2673                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2674                         return n;
2675                 }
2676         }
2677         if (is_Minus(a)) {
2678                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
2679                         ir_node *cnst = const_negate(b);
2680                         if (cnst != NULL) {
2681                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2682                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2683                                 n = new_rd_Mul(dbgi, current_ir_graph, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
2684                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2685                                 return n;
2686                         }
2687                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
2688                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2689                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2690                         n = new_rd_Mul(dbgi, current_ir_graph, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
2691                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
2692                         return n;
2693                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
2694                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
2695                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
2696                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2697                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
2698                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2699                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, irg, block, sub_r, sub_l, mode);
2700                         n = new_rd_Mul(dbgi, irg, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
2701                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2702                         return n;
2703                 }
2704         } else if (is_Minus(b)) {
2705                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
2706                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
2707                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
2708                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2709                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
2710                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2711                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, irg, block, sub_r, sub_l, mode);
2712                         n = new_rd_Mul(dbgi, irg, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
2713                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2714                         return n;
2715                 }
2716         }
2717         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2718                 if (is_Const(a)) {
2719                         tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2720                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)) {
2721                                 /* 2.0 * b = b + b */
2722                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_nodes_block(n), b, b, mode);
2723                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2724                                 return n;
2725                         }
2726                 }
2727                 else if (is_Const(b)) {
2728                         tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2729                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)) {
2730                                 /* a * 2.0 = a + a */
2731                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_nodes_block(n), a, a, mode);
2732                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2733                                 return n;
2734                         }
2735                 }
2736         }
2737         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
2738 }  /* transform_node_Mul */
2739
2740 /**
2741  * Transform a Div Node.
2742  */
2743 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n) {
2744         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
2745         ir_node *a = get_Div_left(n);
2746         ir_node *b = get_Div_right(n);
2747         ir_node *value;
2748         tarval  *tv;
2749
2750         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2751                 /* check for Div(Phi, Const) */
2752                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), tarval_div, mode, 0);
2753                 if (value) {
2754                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2755                         goto make_tuple;
2756                 }
2757         }
2758         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2759                 /* check for Div(Const, Phi) */
2760                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), tarval_div, mode, 1);
2761                 if (value) {
2762                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2763                         goto make_tuple;
2764                 }
2765         }
2766         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2767                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2768                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, tarval_div, mode);
2769                 if (value) {
2770                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2771                         goto make_tuple;
2772                 }
2773         }
2774
2775         value = n;
2776         tv = value_of(n);
2777         if (tv != tarval_bad) {
2778                 value = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
2779
2780                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2781                 goto make_tuple;
2782         } else {
2783                 ir_node       *a = get_Div_left(n);
2784                 ir_node       *b = get_Div_right(n);
2785                 const ir_node *dummy;
2786
2787                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2788                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
2789                         value = new_Const(mode, get_mode_one(mode));
2790                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2791                         goto make_tuple;
2792                 } else {
2793                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2794                                 tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2795
2796                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2797                                         /* a / -1 */
2798                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), a, mode);
2799                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2800                                         goto make_tuple;
2801                                 }
2802                         }
2803                         /* Try architecture dependent optimization */
2804                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
2805                 }
2806         }
2807
2808         if (value != n) {
2809                 ir_node *mem, *blk;
2810
2811 make_tuple:
2812                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2813                 mem = get_Div_mem(n);
2814                 blk = get_irn_n(n, -1);
2815
2816                 /* skip a potential Pin */
2817                 if (is_Pin(mem))
2818                         mem = get_Pin_op(mem);
2819                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max);
2820                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
2821                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
2822                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_Bad());
2823                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
2824         }
2825         return n;
2826 }  /* transform_node_Div */
2827
2828 /**
2829  * Transform a Mod node.
2830  */
2831 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n) {
2832         ir_mode *mode = get_Mod_resmode(n);
2833         ir_node *a = get_Mod_left(n);
2834         ir_node *b = get_Mod_right(n);
2835         ir_node *value;
2836         tarval  *tv;
2837
2838         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2839                 /* check for Div(Phi, Const) */
2840                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), tarval_mod, mode, 0);
2841                 if (value) {
2842                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2843                         goto make_tuple;
2844                 }
2845         }
2846         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2847                 /* check for Div(Const, Phi) */
2848                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), tarval_mod, mode, 1);
2849                 if (value) {
2850                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2851                         goto make_tuple;
2852                 }
2853         }
2854         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2855                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2856                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, tarval_mod, mode);
2857                 if (value) {
2858                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2859                         goto make_tuple;
2860                 }
2861         }
2862
2863         value = n;
2864         tv = value_of(n);
2865         if (tv != tarval_bad) {
2866                 value = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
2867
2868                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2869                 goto make_tuple;
2870         } else {
2871                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
2872                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
2873                 const ir_node *dummy;
2874
2875                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2876                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
2877                         value = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2878                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2879                         goto make_tuple;
2880                 } else {
2881                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2882                                 tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2883
2884                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2885                                         /* a % -1 = 0 */
2886                                         value = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2887                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2888                                         goto make_tuple;
2889                                 }
2890                         }
2891                         /* Try architecture dependent optimization */
2892                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
2893                 }
2894         }
2895
2896         if (value != n) {
2897                 ir_node *mem, *blk;
2898
2899 make_tuple:
2900                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2901                 mem = get_Mod_mem(n);
2902                 blk = get_irn_n(n, -1);
2903
2904                 /* skip a potential Pin */
2905                 if (is_Pin(mem))
2906                         mem = get_Pin_op(mem);
2907                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max);
2908                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
2909                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
2910                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  new_Bad());
2911                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
2912         }
2913         return n;
2914 }  /* transform_node_Mod */
2915
2916 /**
2917  * Transform a DivMod node.
2918  */
2919 static ir_node *transform_node_DivMod(ir_node *n) {
2920         const ir_node *dummy;
2921         ir_node       *a = get_DivMod_left(n);
2922         ir_node       *b = get_DivMod_right(n);
2923         ir_mode       *mode = get_DivMod_resmode(n);
2924         ir_node       *va, *vb;
2925         tarval        *ta, *tb;
2926         int           evaluated = 0;
2927
2928         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2929                 /* check for Div(Phi, Const) */
2930                 va = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), tarval_div, mode, 0);
2931                 vb = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), tarval_mod, mode, 0);
2932                 if (va && vb) {
2933                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, va, FS_OPT_CONST_PHI);
2934                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, vb, FS_OPT_CONST_PHI);
2935                         goto make_tuple;
2936                 }
2937         }
2938         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2939                 /* check for Div(Const, Phi) */
2940                 va = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), tarval_div, mode, 1);
2941                 vb = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), tarval_mod, mode, 1);
2942                 if (va && vb) {
2943                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, va, FS_OPT_CONST_PHI);
2944                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, vb, FS_OPT_CONST_PHI);
2945                         goto make_tuple;
2946                 }
2947         }
2948         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2949                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2950                 va = apply_binop_on_2_phis(a, b, tarval_div, mode);
2951                 vb = apply_binop_on_2_phis(a, b, tarval_mod, mode);
2952                 if (va && vb) {
2953                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, va, FS_OPT_CONST_PHI);
2954                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, vb, FS_OPT_CONST_PHI);
2955                         goto make_tuple;
2956                 }
2957         }
2958
2959         ta = value_of(a);
2960         tb = value_of(b);
2961         if (tb != tarval_bad) {
2962                 if (tb == get_mode_one(get_tarval_mode(tb))) {
2963                         va = a;
2964                         vb = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2965                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, vb);
2966                         goto make_tuple;
2967                 } else if (ta != tarval_bad) {
2968                         tarval *resa, *resb;
2969                         resa = tarval_div(ta, tb);
2970                         if (resa == tarval_bad) return n; /* Causes exception!!! Model by replacing through
2971                                                              Jmp for X result!? */
2972                         resb = tarval_mod(ta, tb);
2973                         if (resb == tarval_bad) return n; /* Causes exception! */
2974                         va = new_Const(mode, resa);
2975                         vb = new_Const(mode, resb);
2976                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, va);
2977                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, vb);
2978                         goto make_tuple;
2979                 } else if (mode_is_signed(mode) && tb == get_mode_minus_one(mode)) {
2980                         va = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), a, mode);
2981                         vb = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2982                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, va);
2983                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, vb);
2984                         goto make_tuple;
2985                 } else { /* Try architecture dependent optimization */
2986                         va = a;
2987                         vb = b;
2988                         arch_dep_replace_divmod_by_const(&va, &vb, n);
2989                         evaluated = va != NULL;
2990                 }
2991         } else if (a == b) {
2992                 if (value_not_zero(a, &dummy)) {
2993                         /* a/a && a != 0 */
2994                         va = new_Const(mode, get_mode_one(mode));
2995                         vb = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2996                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, va);
2997                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, vb);
2998                         goto make_tuple;
2999                 } else {
3000                         /* BEWARE: it is NOT possible to optimize a/a to 1, as this may cause a exception */
3001                         return n;
3002                 }
3003         } else if (ta == get_mode_null(mode) && value_not_zero(b, &dummy)) {
3004                 /* 0 / non-Const = 0 */
3005                 vb = va = a;
3006                 goto make_tuple;
3007         }
3008
3009         if (evaluated) { /* replace by tuple */
3010                 ir_node *mem, *blk;
3011
3012 make_tuple:
3013                 mem = get_DivMod_mem(n);
3014                 /* skip a potential Pin */
3015                 if (is_Pin(mem))
3016                         mem = get_Pin_op(mem);
3017
3018                 blk = get_irn_n(n, -1);
3019                 turn_into_tuple(n, pn_DivMod_max);
3020                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_M,         mem);
3021                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
3022                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_X_except,  new_Bad());  /* no exception */
3023                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_res_div,   va);
3024                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_res_mod,   vb);
3025         }
3026
3027         return n;
3028 }  /* transform_node_DivMod */
3029
3030 /**
3031  * Optimize x / c to x * (1/c)
3032  */
3033 static ir_node *transform_node_Quot(ir_node *n) {
3034         ir_mode *mode = get_Quot_resmode(n);
3035         ir_node *oldn = n;
3036
3037         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
3038                 ir_node *b = get_Quot_right(n);
3039
3040                 if (is_Const(b)) {
3041                         tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3042                         int rem;
3043
3044                         /*
3045                          * Floating point constant folding might be disabled here to
3046                          * prevent rounding.
3047                          * However, as we check for exact result, doing it is safe.
3048                          * Switch it on.
3049                          */
3050                         rem = tarval_enable_fp_ops(1);
3051                         tv = tarval_quo(get_mode_one(mode), tv);
3052                         (void)tarval_enable_fp_ops(rem);
3053
3054                         /* Do the transformation if the result is either exact or we are not
3055                            using strict rules. */
3056                         if (tv != tarval_bad &&
3057                             (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
3058                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3059                                 ir_node *c = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, tv);
3060                                 ir_node *a = get_Quot_left(n);
3061                                 ir_node *m = new_rd_Mul(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, a, c, mode);
3062                                 ir_node *mem = get_Quot_mem(n);
3063
3064                                 /* skip a potential Pin */
3065                                 if (is_Pin(mem))
3066                                         mem = get_Pin_op(mem);
3067                                 turn_into_tuple(n, pn_Quot_max);
3068                                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_M, mem);
3069                                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
3070                                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_X_except,  new_r_Bad(current_ir_graph));
3071                                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_res, m);
3072                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, m, FS_OPT_FP_INV_MUL);
3073                         }
3074                 }
3075         }
3076         return n;
3077 }  /* transform_node_Quot */
3078
3079 /**
3080  * Optimize Abs(x) into  x if x is Confirmed >= 0
3081  * Optimize Abs(x) into -x if x is Confirmed <= 0
3082  * Optimize Abs(-x) int Abs(x)
3083  */
3084 static ir_node *transform_node_Abs(ir_node *n) {
3085         ir_node *c, *oldn = n;
3086         ir_node *a = get_Abs_op(n);
3087         ir_mode *mode;
3088
3089         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_abs, a, c);
3090
3091         switch (classify_value_sign(a)) {
3092         case value_classified_negative:
3093                 mode = get_irn_mode(n);
3094
3095                 /*
3096                  * We can replace the Abs by -x here.
3097                  * We even could add a new Confirm here
3098                  * (if not twos complement)
3099                  *
3100                  * Note that -x would create a new node, so we could
3101                  * not run it in the equivalent_node() context.
3102                  */
3103                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
3104                                 get_nodes_block(n), a, mode);
3105
3106                 DBG_OPT_CONFIRM(oldn, n);
3107                 return n;
3108         case value_classified_positive:
3109                 /* n is positive, Abs is not needed */
3110                 n = a;
3111
3112                 DBG_OPT_CONFIRM(oldn, n);
3113                 return n;
3114         default:
3115                 break;
3116         }
3117         if (is_Minus(a)) {
3118                 /* Abs(-x) = Abs(x) */
3119                 mode = get_irn_mode(n);
3120                 n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
3121                                 get_nodes_block(n), get_Minus_op(a), mode);
3122                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ABS_MINUS_X);
3123                 return n;
3124         }
3125         return n;
3126 }  /* transform_node_Abs */
3127
3128 /**
3129  * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
3130  * This works only for for modes where unary Minus
3131  * cannot Overflow.
3132  * Note that two-complement integers can Overflow
3133  * so it will NOT work.
3134  *
3135  * For == and != can be handled in Proj(Cmp)
3136  */
3137 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n) {
3138         ir_node *oldn = n;
3139         ir_node *left  = get_Cmp_left(n);
3140         ir_node *right = get_Cmp_right(n);
3141
3142         if (is_Minus(left) && is_Minus(right) &&
3143                 !mode_overflow_on_unary_Minus(get_irn_mode(left))) {
3144                 left  = get_Minus_op(left);
3145                 right = get_Minus_op(right);
3146                 n = new_rd_Cmp(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
3147                         get_nodes_block(n), left, right);
3148                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3149         }
3150         return n;
3151 }  /* transform_node_Cmp */
3152
3153
3154 /**
3155  * Transform a Cond node.
3156  *
3157  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
3158  * condition.
3159  */
3160 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n) {
3161
3162         ir_node *jmp;
3163         ir_node *a = get_Cond_selector(n);
3164         tarval *ta = value_of(a);
3165
3166         /* we need block info which is not available in floating irgs */
3167         if (get_irg_pinned(current_ir_graph) == op_pin_state_floats)
3168                 return n;
3169
3170         if ((ta != tarval_bad) &&
3171             (get_irn_mode(a) == mode_b) &&
3172             (get_opt_unreachable_code())) {
3173                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
3174                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
3175                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3176                 jmp = new_r_Jmp(current_ir_graph, blk);
3177                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max);
3178                 if (ta == tarval_b_true) {
3179                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, new_Bad());
3180                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
3181                 } else {
3182                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
3183                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, new_Bad());
3184                 }
3185                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
3186                 add_End_keepalive(get_irg_end(current_ir_graph), blk);
3187         }
3188         return n;
3189 }  /* transform_node_Cond */
3190
3191 /**
3192  * Prototype of a recursive transform function
3193  * for bitwise distributive transformations.
3194  */
3195 typedef ir_node* (*recursive_transform)(ir_node *n);
3196
3197 /**
3198  * makes use of distributive laws for and, or, eor
3199  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
3200  * note, might return a different op than n
3201  */
3202 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n,
3203                                                recursive_transform trans_func)
3204 {
3205         ir_node *oldn    = n;
3206         ir_node *a       = get_binop_left(n);
3207         ir_node *b       = get_binop_right(n);
3208         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
3209         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
3210
3211         if(op != get_irn_op(b))
3212                 return n;
3213
3214         if (op == op_Conv) {
3215                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
3216                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
3217                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
3218                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
3219                 if(a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
3220                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3221
3222                         n = exact_copy(n);
3223                         set_binop_left(n, a_op);
3224                         set_binop_right(n, b_op);
3225                         set_irn_mode(n, a_mode);
3226                         n = trans_func(n);
3227                         n = new_r_Conv(current_ir_graph, blk, n, get_irn_mode(oldn));
3228
3229                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
3230                         return n;
3231                 }
3232         }
3233
3234         if (op == op_Eor) {
3235                 /* nothing to gain here */
3236                 return n;
3237         }
3238
3239         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
3240                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
3241                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
3242                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
3243                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
3244                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
3245                 ir_node *c       = NULL;
3246                 ir_node *op1     = NULL;
3247                 ir_node *op2     = NULL;
3248
3249                 if (is_op_commutative(op)) {
3250                         if (a_left == b_left) {
3251                                 c   = a_left;
3252                                 op1 = a_right;
3253                                 op2 = b_right;
3254                         } else if(a_left == b_right) {
3255                                 c   = a_left;
3256                                 op1 = a_right;
3257                                 op2 = b_left;
3258                         } else if(a_right == b_left) {
3259                                 c   = a_right;
3260                                 op1 = a_left;
3261                                 op2 = b_right;
3262                         }
3263                 }
3264                 if(a_right == b_right) {
3265                         c   = a_right;
3266                         op1 = a_left;
3267                         op2 = b_left;
3268                 }
3269
3270                 if (c != NULL) {
3271                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
3272                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3273
3274                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
3275                         set_binop_left(new_n, op1);
3276                         set_binop_right(new_n, op2);
3277                         new_n = trans_func(new_n);
3278
3279                         if(op_root == op_Eor && op == op_Or) {
3280                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
3281                                 ir_graph  *irg  = current_ir_graph;
3282                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
3283
3284                                 c = new_rd_Not(dbgi, irg, blk, c, mode);
3285                                 n = new_rd_And(dbgi, irg, blk, new_n, c, mode);
3286                         } else {
3287                                 n = exact_copy(a);
3288                                 set_nodes_block(n, blk);
3289                                 set_binop_left(n, new_n);
3290                                 set_binop_right(n, c);
3291                                 add_identities(current_ir_graph->value_table, n);
3292                         }
3293
3294                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
3295                         return n;
3296                 }
3297         }
3298
3299         return n;
3300 }
3301
3302 /**
3303  * Transform an And.
3304  */
3305 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n) {
3306         ir_node *c, *oldn = n;
3307         ir_node *a = get_And_left(n);
3308         ir_node *b = get_And_right(n);
3309         ir_mode *mode;
3310
3311         mode = get_irn_mode(n);
3312         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_and, a, b, c, mode);
3313
3314         /* we can evaluate 2 Projs of the same Cmp */
3315         if (mode == mode_b && is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
3316                 ir_node *pred_a = get_Proj_pred(a);
3317                 ir_node *pred_b = get_Proj_pred(b);
3318                 if (pred_a == pred_b) {
3319                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3320                         ir_node  *block = get_nodes_block(pred_a);
3321                         pn_Cmp pn_a     = get_Proj_proj(a);
3322                         pn_Cmp pn_b     = get_Proj_proj(b);
3323                         /* yes, we can simply calculate with pncs */
3324                         pn_Cmp new_pnc  = pn_a & pn_b;
3325
3326                         return new_rd_Proj(dbgi, current_ir_graph, block, pred_a, mode_b, new_pnc);
3327                 }
3328         }
3329         if (is_Or(a)) {
3330                 if (is_Not(b)) {
3331                         ir_node *op = get_Not_op(b);
3332                         if (is_And(op)) {
3333                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
3334                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
3335
3336                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3337                                 if (get_Or_left(a) == ba && get_Or_right(a) == bb) {
3338                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3339                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3340
3341                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, ba, bb, mode);
3342                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3343                                         return n;
3344                                 }
3345                         }
3346                 }
3347         }
3348         if (is_Or(b)) {
3349                 if (is_Not(a)) {
3350                         ir_node *op = get_Not_op(a);
3351                         if (is_And(op)) {
3352                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
3353                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
3354
3355                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3356                                 if (get_Or_left(b) == aa && get_Or_right(b) == ab) {
3357                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3358                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3359
3360                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, aa, ab, mode);
3361                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3362                                         return n;
3363                                 }
3364                         }
3365                 }
3366         }
3367         if (is_Eor(a)) {
3368                 ir_node *al = get_Eor_left(a);
3369                 ir_node *ar = get_Eor_right(a);
3370
3371                 if (al == b) {
3372                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3373                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3374                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3375
3376                         ar = new_rd_Not(dbg, current_ir_graph, block, ar, mode);
3377                         n  = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, ar, b, mode);
3378                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3379                         return n;
3380                 }
3381                 if (ar == b) {
3382                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3383                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3384                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3385
3386                         al = new_rd_Not(dbg, current_ir_graph, block, al, mode);
3387                         n  = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, al, b, mode);
3388                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3389                         return n;
3390                 }
3391         }
3392         if (is_Eor(b)) {
3393                 ir_node *bl = get_Eor_left(b);
3394                 ir_node *br = get_Eor_right(b);
3395
3396                 if (bl == a) {
3397                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3398                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3399                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3400
3401                         br = new_rd_Not(dbg, current_ir_graph, block, br, mode);
3402                         n  = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, br, a, mode);
3403                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3404                         return n;
3405                 }
3406                 if (br == a) {
3407                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3408                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3409                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3410
3411                         bl = new_rd_Not(dbg, current_ir_graph, block, bl, mode);
3412                         n  = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, bl, a, mode);
3413                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3414                         return n;
3415                 }
3416         }
3417         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3418                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3419                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3420                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3421
3422                 a = get_Not_op(a);
3423                 b = get_Not_op(b);
3424                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, a, b, mode);
3425                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, n, mode);
3426                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3427                 return n;
3428         }
3429
3430         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3431
3432         return n;
3433 }  /* transform_node_And */
3434
3435 /**
3436  * Transform an Eor.
3437  */
3438 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n) {
3439         ir_node *c, *oldn = n;
3440         ir_node *a = get_Eor_left(n);
3441         ir_node *b = get_Eor_right(n);
3442         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3443
3444         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_eor, a, b, c, mode);
3445
3446         /* we can evaluate 2 Projs of the same Cmp */
3447         if (mode == mode_b && is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
3448                 ir_node *pred_a = get_Proj_pred(a);
3449                 ir_node *pred_b = get_Proj_pred(b);
3450                 if(pred_a == pred_b) {
3451                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3452                         ir_node  *block = get_nodes_block(pred_a);
3453                         pn_Cmp pn_a     = get_Proj_proj(a);
3454                         pn_Cmp pn_b     = get_Proj_proj(b);
3455                         /* yes, we can simply calculate with pncs */
3456                         pn_Cmp new_pnc  = pn_a ^ pn_b;
3457
3458                         return new_rd_Proj(dbgi, current_ir_graph, block, pred_a, mode_b,
3459                                            new_pnc);
3460                 }
3461         }
3462
3463         if (a == b) {
3464                 /* a ^ a = 0 */
3465                 n = new_rd_Const(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1),
3466                                  mode, get_mode_null(mode));
3467                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_A_A);
3468         } else if (mode == mode_b &&
3469                         is_Proj(a) &&
3470                         is_Const(b) && is_Const_one(b) &&
3471                         is_Cmp(get_Proj_pred(a))) {
3472                 /* The Eor negates a Cmp. The Cmp has the negated result anyways! */
3473                 n = new_r_Proj(current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), get_Proj_pred(a),
3474                                 mode_b, get_negated_pnc(get_Proj_proj(a), mode));
3475
3476                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT_BOOL);
3477         } else if (is_Const(b)) {
3478                 if (is_Not(a)) { /* ~x ^ const -> x ^ ~const */
3479                         ir_node  *cnst   = new_Const(mode, tarval_not(get_Const_tarval(b)));
3480                         ir_node  *not_op = get_Not_op(a);
3481                         dbg_info *dbg    = get_irn_dbg_info(n);
3482                         ir_graph *irg    = current_ir_graph;
3483                         ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3484                         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
3485                         n = new_rd_Eor(dbg, irg, block, not_op, cnst, mode);
3486                         return n;
3487                 } else if (is_Const_all_one(b)) { /* x ^ 1...1 -> ~1 */
3488                         n = new_r_Not(current_ir_graph, get_nodes_block(n), a, mode);
3489                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3490                 }
3491         } else {
3492                 n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor);
3493         }
3494
3495         return n;
3496 }  /* transform_node_Eor */
3497
3498 /**
3499  * Transform a Not.
3500  */
3501 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n) {
3502         ir_node *c, *oldn = n;
3503         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3504         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3505
3506         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3507
3508         /* check for a boolean Not */
3509         if (mode == mode_b &&
3510                         is_Proj(a) &&
3511                         is_Cmp(get_Proj_pred(a))) {
3512                 /* We negate a Cmp. The Cmp has the negated result anyways! */
3513                 n = new_r_Proj(current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), get_Proj_pred(a),
3514                                 mode_b, get_negated_pnc(get_Proj_proj(a), mode_b));
3515                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3516                 return n;
3517         }
3518         if  (is_Eor(a)) {
3519                 ir_node *eor_b = get_Eor_right(a);
3520                 if (is_Const(eor_b)) { /* ~(x ^ const) -> x ^ ~const */
3521                         ir_node  *cnst  = new_Const(mode, tarval_not(get_Const_tarval(eor_b)));
3522                         ir_node  *eor_a = get_Eor_left(a);
3523                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3524                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
3525                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3526                         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
3527                         n = new_rd_Eor(dbg, irg, block, eor_a, cnst, mode);
3528                         return n;
3529                 }
3530         }
3531         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3532                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3533                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3534                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
3535                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3536                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3537                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, block, mode, get_mode_minus_one(mode));
3538                         n = new_rd_Add(dbg, irg, block, add_l, add_r, mode);
3539                 } else if (is_Add(a)) {
3540                         ir_node *add_r = get_Add_right(a);
3541                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3542                                 /* ~(x + -1) = -x */
3543                                 ir_node *op = get_Add_left(a);
3544                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3545                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, op, get_irn_mode(n));
3546                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3547                         }
3548                 }
3549         }
3550         return n;
3551 }  /* transform_node_Not */
3552
3553 /**
3554  * Transform a Minus.
3555  * Optimize:
3556  *   -(~x) = x + 1
3557  *   -(a-b) = b - a
3558  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3559  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3560  *   -(a * const) -> a * -const
3561  */
3562 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n) {
3563         ir_node *c, *oldn = n;
3564         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3565         ir_mode *mode;
3566
3567         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3568
3569         mode = get_irn_mode(a);
3570         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3571                 /* the following rules are only to twos-complement */
3572                 if (is_Not(a)) {
3573                         /* -(~x) = x + 1 */
3574                         ir_node *op   = get_Not_op(a);
3575                         tarval *tv    = get_mode_one(mode);
3576                         ir_node *blk  = get_irn_n(n, -1);
3577                         ir_node *c    = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, tv);
3578                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, op, c, mode);
3579                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3580                         return n;
3581                 }
3582                 if (is_Shr(a)) {
3583                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
3584
3585                         if (is_Const(c)) {
3586                                 tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3587
3588                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3589                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
3590                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
3591
3592                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), v, c, mode);
3593                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3594                                         return n;
3595                                 }
3596                         }
3597                 }
3598                 if (is_Shrs(a)) {
3599                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
3600
3601                         if (is_Const(c)) {
3602                                 tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3603
3604                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3605                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
3606                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
3607
3608                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), v, c, mode);
3609                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3610                                         return n;
3611                                 }
3612                         }
3613                 }
3614         }
3615         if (is_Sub(a)) {
3616                 /* - (a-b) = b - a */
3617                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
3618                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
3619                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3620
3621                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, ra, la, mode);
3622                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
3623                 return n;
3624         }
3625
3626         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
3627                 ir_node *mul_l = get_Mul_left(a);
3628                 ir_node *mul_r = get_Mul_right(a);
3629                 if (is_Const(mul_r)) {
3630                         tarval   *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(mul_r));
3631                         if(tv != tarval_bad) {
3632                                 ir_node  *cnst  = new_Const(mode, tv);
3633                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
3634                                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
3635                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3636                                 n = new_rd_Mul(dbg, irg, block, mul_l, cnst, mode);
3637                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
3638                                 return n;
3639                         }
3640                 }
3641         }
3642
3643         return n;
3644 }  /* transform_node_Minus */
3645
3646 /**
3647  * Transform a Cast_type(Const) into a new Const_type
3648  */
3649 static ir_node *transform_node_Cast(ir_node *n) {
3650         ir_node *oldn = n;
3651         ir_node *pred = get_Cast_op(n);
3652         ir_type *tp = get_irn_type(n);
3653
3654         if (is_Const(pred) && get_Const_type(pred) != tp) {
3655                 n = new_rd_Const_type(NULL, current_ir_graph, get_irn_n(pred, -1), get_irn_mode(pred),
3656                         get_Const_tarval(pred), tp);
3657                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
3658         } else if (is_SymConst(pred) && get_SymConst_value_type(pred) != tp) {
3659                 n = new_rd_SymConst_type(NULL, current_ir_graph, get_irn_n(pred, -1), get_irn_mode(pred),
3660                         get_SymConst_symbol(pred), get_SymConst_kind(pred), tp);
3661                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
3662         }
3663
3664         return n;
3665 }  /* transform_node_Cast */
3666
3667 /**
3668  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
3669  */
3670 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj) {
3671         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3672                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3673                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
3674
3675                         /* get the Load address */
3676                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
3677                         const ir_node *confirm;
3678
3679                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3680                                 if (confirm == NULL) {
3681                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3682                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
3683                                 }
3684                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
3685                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3686                                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
3687                                 } else {
3688                                         ir_node *blk = get_nodes_block(load);
3689                                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, blk);
3690                                 }
3691                         }
3692                 }
3693         }
3694         return proj;
3695 }  /* transform_node_Proj_Load */
3696
3697 /**
3698  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
3699  */
3700 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj) {
3701         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3702                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3703                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
3704
3705                         /* get the load/store address */
3706                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
3707                         const ir_node *confirm;
3708
3709                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3710                                 if (confirm == NULL) {
3711                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3712                                         set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
3713                                 }
3714                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
3715                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3716                                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
3717                                 } else {
3718                                         ir_node *blk = get_nodes_block(store);
3719                                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, blk);
3720                                 }
3721                         }
3722                 }
3723         }
3724         return proj;
3725 }  /* transform_node_Proj_Store */
3726
3727 /**
3728  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
3729  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3730  */
3731 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj) {
3732         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
3733         ir_node *b   = get_Div_right(div);
3734         ir_node *res, *new_mem;
3735         const ir_node *confirm;
3736         long proj_nr;
3737
3738         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3739                 /* div(x, y) && y != 0 */
3740                 if (confirm == NULL) {
3741                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3742                         new_mem = get_Div_mem(div);
3743                         if (is_Pin(new_mem))
3744                                 new_mem = get_Pin_op(new_mem);
3745                         set_Div_mem(div, new_mem);
3746                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3747                 }
3748
3749                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3750                 switch (proj_nr) {
3751                 case pn_Div_X_regular:
3752                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, get_irn_n(div, -1));
3753
3754                 case pn_Div_X_except:
3755                         /* we found an exception handler, remove it */
3756                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3757                         return new_Bad();
3758
3759                 case pn_Div_M:
3760                         res = get_Div_mem(div);
3761                         new_mem = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
3762
3763                         if (confirm) {
3764                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3765                                 new_mem = new_r_Pin(current_ir_graph, get_nodes_block(confirm), new_mem);
3766                         }
3767                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3768                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
3769                         set_Div_mem(div, new_mem);
3770                         return res;
3771                 }
3772         }
3773         return proj;
3774 }  /* transform_node_Proj_Div */
3775
3776 /**
3777  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
3778  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3779  */
3780 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj) {
3781         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
3782         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
3783         ir_node *res, *new_mem;
3784         const ir_node *confirm;
3785         long proj_nr;
3786
3787         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3788                 /* mod(x, y) && y != 0 */
3789                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3790
3791                 if (confirm == NULL) {
3792                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3793                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
3794                         if (is_Pin(new_mem))
3795                                 new_mem = get_Pin_op(new_mem);
3796                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3797                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
3798                 }
3799
3800                 switch (proj_nr) {
3801
3802                 case pn_Mod_X_regular:
3803                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, get_irn_n(mod, -1));
3804
3805                 case pn_Mod_X_except:
3806                         /* we found an exception handler, remove it */
3807                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3808                         return new_Bad();
3809
3810                 case pn_Mod_M:
3811                         res = get_Mod_mem(mod);
3812                         new_mem = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
3813
3814                         if (confirm) {
3815                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3816                                 new_mem = new_r_Pin(current_ir_graph, get_nodes_block(confirm), new_mem);
3817                         }
3818                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
3819                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3820                         return res;
3821                 case pn_Mod_res:
3822                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
3823                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
3824                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
3825                                 ir_node *res  = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
3826
3827                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
3828                                 return res;
3829                         }
3830                 }
3831         }
3832         return proj;
3833 }  /* transform_node_Proj_Mod */
3834
3835 /**
3836  * Transform a Proj(DivMod) with a non-zero value.
3837  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3838  */
3839 static ir_node *transform_node_Proj_DivMod(ir_node *proj) {
3840         ir_node *divmod = get_Proj_pred(proj);
3841         ir_node *b      = get_DivMod_right(divmod);
3842         ir_node *res, *new_mem;
3843         const ir_node *confirm;
3844         long proj_nr;
3845
3846         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3847                 /* DivMod(x, y) && y != 0 */
3848                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3849
3850                 if (confirm == NULL) {
3851                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3852                         new_mem = get_DivMod_mem(divmod);
3853                         if (is_Pin(new_mem))
3854                                 new_mem = get_Pin_op(new_mem);
3855                         set_DivMod_mem(divmod, new_mem);
3856                         set_irn_pinned(divmod, op_pin_state_floats);
3857                 }
3858
3859                 switch (proj_nr) {
3860
3861                 case pn_DivMod_X_regular:
3862                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, get_irn_n(divmod, -1));
3863
3864                 case pn_DivMod_X_except:
3865                         /* we found an exception handler, remove it */
3866                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3867                         return new_Bad();
3868
3869                 case pn_DivMod_M:
3870                         res = get_DivMod_mem(divmod);
3871                         new_mem = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
3872
3873                         if (confirm) {
3874                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3875                                 new_mem = new_r_Pin(current_ir_graph, get_nodes_block(confirm), new_mem);
3876                         }
3877                         /* this is a DivMod without exception, we can remove the memory edge */
3878                         set_DivMod_mem(divmod, new_mem);
3879                         return res;
3880
3881                 case pn_DivMod_res_mod:
3882                         if (get_DivMod_left(divmod) == b) {
3883                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
3884                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
3885                                 ir_node *res  = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
3886
3887                                 DBG_OPT_CSTEVAL(divmod, res);
3888                                 return res;
3889                         }
3890                 }
3891         }
3892         return proj;
3893 }  /* transform_node_Proj_DivMod */
3894
3895 /**
3896  * Optimizes jump tables (CondIs or CondIu) by removing all impossible cases.
3897  */
3898 static ir_node *transform_node_Proj_Cond(ir_node *proj) {
3899         if (get_opt_unreachable_code()) {
3900                 ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
3901                 ir_node *b = get_Cond_selector(n);
3902
3903                 if (mode_is_int(get_irn_mode(b))) {
3904                         tarval *tb = value_of(b);
3905
3906                         if (tb != tarval_bad) {
3907                                 /* we have a constant switch */
3908                                 long num = get_Proj_proj(proj);
3909
3910                                 if (num != get_Cond_defaultProj(n)) { /* we cannot optimize default Proj's yet */
3911                                         if (get_tarval_long(tb) == num) {
3912                                                 /* Do NOT create a jump here, or we will have 2 control flow ops
3913                                                  * in a block. This case is optimized away in optimize_cf(). */
3914                                                 return proj;
3915                                         } else {
3916                                                 /* this case will NEVER be taken, kill it */
3917                                                 return get_irg_bad(current_ir_graph);
3918                                         }
3919                                 }
3920                         }
3921                 }
3922         }
3923         return proj;
3924 }  /* transform_node_Proj_Cond */
3925
3926 /**
3927  * Create a 0 constant of given mode.
3928  */
3929 static ir_node *create_zero_const(ir_mode *mode) {
3930         tarval   *tv    = get_mode_null(mode);
3931         ir_node  *cnst  = new_Const(mode, tv);
3932
3933         return cnst;
3934 }
3935
3936 /* the order of the values is important! */
3937 typedef enum const_class {
3938         const_const = 0,
3939         const_like  = 1,
3940         const_other = 2
3941 } const_class;
3942
3943 static const_class classify_const(const ir_node* n)
3944 {
3945         if (is_Const(n))         return const_const;
3946         if (is_irn_constlike(n)) return const_like;
3947         return const_other;
3948 }
3949
3950 /**
3951  * Determines whether r is more constlike or has a larger index (in that order)
3952  * than l.
3953  */
3954 static int operands_are_normalized(const ir_node *l, const ir_node *r)
3955 {
3956         const const_class l_order = classify_const(l);
3957         const const_class r_order = classify_const(r);
3958         return
3959                 l_order > r_order ||
3960                 (l_order == r_order && get_irn_idx(l) <= get_irn_idx(r));
3961 }
3962
3963 /**
3964  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
3965  */
3966 static ir_node *transform_node_Proj_Cmp(ir_node *proj) {
3967         ir_node      *n      = get_Proj_pred(proj);
3968         ir_node      *left   = get_Cmp_left(n);
3969         ir_node      *right  = get_Cmp_right(n);
3970         tarval      *tv      = NULL;
3971         int          changed = 0;
3972         ir_mode     *mode    = NULL;
3973         long         proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3974
3975         /* we can evaluate some cases directly */
3976         switch (proj_nr) {
3977         case pn_Cmp_False:
3978                 return new_Const(mode_b, get_tarval_b_false());
3979         case pn_Cmp_True:
3980                 return new_Const(mode_b, get_tarval_b_true());
3981         case pn_Cmp_Leg:
3982                 if (!mode_is_float(get_irn_mode(left)))
3983                         return new_Const(mode_b, get_tarval_b_true());
3984                 break;
3985         default:
3986                 break;
3987         }
3988
3989         /* remove Casts of both sides */
3990         left  = skip_Cast(left);
3991         right = skip_Cast(right);
3992
3993         /* Remove unnecessary conversions */
3994         /* TODO handle constants */
3995         if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
3996                 ir_mode *mode        = get_irn_mode(left);
3997                 ir_node *op_left     = get_Conv_op(left);
3998                 ir_node *op_right    = get_Conv_op(right);
3999                 ir_mode *mode_left   = get_irn_mode(op_left);
4000                 ir_mode *mode_right  = get_irn_mode(op_right);
4001
4002                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
4003                                 && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
4004                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
4005                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4006
4007                         if (mode_left == mode_right) {
4008                                 left  = op_left;
4009                                 right = op_right;
4010                                 changed |= 1;
4011                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
4012                         } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
4013                                 left  = new_r_Conv(irg, block, op_left, mode_right);
4014                                 right = op_right;
4015                                 changed |= 1;
4016                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4017                         } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
4018                                 left  = op_left;
4019                                 right = new_r_Conv(irg, block, op_right, mode_left);
4020                                 changed |= 1;
4021                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4022                         }
4023                 }
4024         }
4025
4026         /* remove operation on both sides if possible */
4027         if (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) {
4028                 /*
4029                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
4030                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
4031                  */
4032                 if (mode_is_int(get_irn_mode(left))) {
4033                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
4034
4035                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
4036                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
4037
4038                                 /* same operation on both sides, try to remove */
4039                                 switch (lop) {
4040                                 case iro_Not:
4041                                 case iro_Minus:
4042                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
4043                                         left  = get_unop_op(left);
4044                                         right = get_unop_op(right);
4045                                         changed |= 1;
4046                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4047                                         break;
4048                                 case iro_Add:
4049                                         ll = get_Add_left(left);
4050                                         lr = get_Add_right(left);
4051                                         rl = get_Add_left(right);
4052                                         rr = get_Add_right(right);
4053
4054                                         if (ll == rl) {
4055                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
4056                                                 left  = lr;
4057                                                 right = rr;
4058                                                 changed |= 1;
4059                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4060                                         } else if (ll == rr) {
4061                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
4062                                                 left  = lr;
4063                                                 right = rl;
4064                                                 changed |= 1;
4065                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4066                                         } else if (lr == rl) {
4067                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
4068                                                 left  = ll;
4069                                                 right = rr;
4070                                                 changed |= 1;
4071                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4072                                         } else if (lr == rr) {
4073                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
4074                                                 left  = ll;
4075                                                 right = rl;
4076                                                 changed |= 1;
4077                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4078                                         }
4079                                         break;
4080                                 case iro_Sub:
4081                                         ll = get_Sub_left(left);
4082                                         lr = get_Sub_right(left);
4083                                         rl = get_Sub_left(right);
4084                                         rr = get_Sub_right(right);
4085
4086                                         if (ll == rl) {
4087                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
4088                                                 left  = lr;
4089                                                 right = rr;
4090                                                 changed |= 1;
4091                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4092                                         } else if (lr == rr) {
4093                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
4094                                                 left  = ll;
4095                                                 right = rl;
4096                                                 changed |= 1;
4097                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4098                                         }
4099                                         break;
4100                                 case iro_Rotl:
4101                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
4102                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
4103                                                 left  = get_Rotl_left(left);
4104                                                 right = get_Rotl_left(right);
4105                                                 changed |= 1;
4106                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4107                                         }
4108                                         break;
4109                                 default:
4110                                         break;
4111                                 }
4112                         }
4113
4114                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
4115                         if (is_Add(left) || is_Sub(left)) {
4116                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4117                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4118
4119                                 if (lr == right && is_Add(left)) {
4120                                         ir_node *tmp = ll;
4121                                         ll = lr;
4122                                         lr = tmp;
4123                                 }
4124                                 if (ll == right) {
4125                                         left     = lr;
4126                                         right    = create_zero_const(get_irn_mode(left));
4127                                         changed |= 1;
4128                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4129                                 }
4130                         }
4131                         if (is_Add(right) || is_Sub(right)) {
4132                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
4133                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
4134
4135                                 if (rr == left && is_Add(right)) {
4136                                         ir_node *tmp = rl;
4137                                         rl = rr;
4138                                         rr = tmp;
4139                                 }
4140                                 if (rl == left) {
4141                                         left     = rr;
4142                                         right    = create_zero_const(get_irn_mode(left));
4143                                         changed |= 1;
4144                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4145                                 }
4146                         }
4147                 }  /* mode_is_int(...) */
4148         }  /* proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg */
4149
4150         /* replace mode_b compares with ands/ors */
4151         if (get_irn_mode(left) == mode_b) {
4152                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
4153                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4154                 ir_node  *bres;
4155
4156                 switch (proj_nr) {
4157                         case pn_Cmp_Le: bres = new_r_Or( irg, block, new_r_Not(irg, block, left, mode_b), right, mode_b); break;
4158                         case pn_Cmp_Lt: bres = new_r_And(irg, block, new_r_Not(irg, block, left, mode_b), right, mode_b); break;
4159                         case pn_Cmp_Ge: bres = new_r_Or( irg, block, left, new_r_Not(irg, block, right, mode_b), mode_b); break;
4160                         case pn_Cmp_Gt: bres = new_r_And(irg, block, left, new_r_Not(irg, block, right, mode_b), mode_b); break;
4161                         case pn_Cmp_Lg: bres = new_r_Eor(irg, block, left, right, mode_b); break;
4162                         case pn_Cmp_Eq: bres = new_r_Not(irg, block, new_r_Eor(irg, block, left, right, mode_b), mode_b); break;
4163                         default: bres = NULL;
4164                 }
4165                 if (bres) {
4166                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
4167                         return bres;
4168                 }
4169         }
4170
4171         /*
4172          * First step: normalize the compare op
4173          * by placing the constant on the right side
4174          * or moving the lower address node to the left.
4175          */
4176         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
4177                 ir_node *t = left;
4178
4179                 left  = right;
4180                 right = t;
4181
4182                 proj_nr = get_inversed_pnc(proj_nr);
4183                 changed |= 1;
4184         }
4185
4186         /*
4187          * Second step: Try to reduce the magnitude
4188          * of a constant. This may help to generate better code
4189          * later and may help to normalize more compares.
4190          * Of course this is only possible for integer values.
4191          */
4192         if (is_Const(right)) {
4193                 mode = get_irn_mode(right);
4194                 tv = get_Const_tarval(right);
4195
4196                 /* TODO extend to arbitrary constants */
4197                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
4198                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
4199                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
4200
4201                         /*
4202                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
4203                          */
4204                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
4205                             ((proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) ||
4206                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode))) {
4207                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
4208                                 left = op;
4209                                 mode = op_mode;
4210                                 changed |= 2;
4211                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4212                         }
4213                 }
4214
4215                 if (tv != tarval_bad) {
4216                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
4217                          * on Unary Minus or on == and !=:
4218                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
4219                          *
4220                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
4221                          * be optimized, see this:
4222                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
4223                          */
4224                         if (is_Minus(left) &&
4225                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
4226                                 (mode_is_int(mode) && (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg)))) {
4227                                 tv = tarval_neg(tv);
4228
4229                                 if (tv != tarval_bad) {
4230                                         left = get_Minus_op(left);
4231                                         proj_nr = get_inversed_pnc(proj_nr);
4232                                         changed |= 2;
4233                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4234                                 }
4235                         } else if (is_Not(left) && (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg)) {
4236                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
4237                                 tv = tarval_not(tv);
4238
4239                                 if (tv != tarval_bad) {
4240                                         left = get_Not_op(left);
4241                                         changed |= 2;
4242                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4243                                 }
4244                         }
4245
4246                         /* for integer modes, we have more */
4247                         if (mode_is_int(mode)) {
4248                                 /* Ne includes Unordered which is not possible on integers.
4249                                  * However, frontends often use this wrong, so fix it here */
4250                                 if (proj_nr & pn_Cmp_Uo) {
4251                                         proj_nr &= ~pn_Cmp_Uo;
4252                                         set_Proj_proj(proj, proj_nr);
4253                                 }
4254
4255                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
4256                                 if ((proj_nr == pn_Cmp_Lt || proj_nr == pn_Cmp_Ge) &&
4257                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == pn_Cmp_Gt) {
4258                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4259
4260                                         if (tv != tarval_bad) {
4261                                                 proj_nr ^= pn_Cmp_Eq;
4262                                                 changed |= 2;
4263                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4264                                         }
4265                                 }
4266                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
4267                                 else if ((proj_nr == pn_Cmp_Gt || proj_nr == pn_Cmp_Le) &&
4268                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == pn_Cmp_Lt) {
4269                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
4270
4271                                         if (tv != tarval_bad) {
4272                                                 proj_nr ^= pn_Cmp_Eq;
4273                                                 changed |= 2;
4274                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4275                                         }
4276                                 }
4277
4278                                 /* the following reassociations work only for == and != */
4279                                 if (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) {
4280
4281 #if 0 /* Might be not that good in general */
4282                                         /* a-b == 0  ==>  a == b,  a-b != 0  ==>  a != b */
4283                                         if (tarval_is_null(tv) && is_Sub(left)) {
4284                                                 right = get_Sub_right(left);
4285                                                 left  = get_Sub_left(left);
4286
4287                                                 tv = value_of(right);
4288                                                 changed = 1;
4289                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4290                                         }
4291 #endif
4292
4293                                         if (tv != tarval_bad) {
4294                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
4295                                                 if (is_Sub(left)) {
4296                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
4297                                                         tarval *tv2 = value_of(c1);
4298
4299                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4300                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
4301
4302                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4303                                                                         left    = get_Sub_left(left);
4304                                                                         tv      = tv2;
4305                                                                         changed |= 2;
4306                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4307                                                                 }
4308                                                         }
4309                                                 }
4310                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4311                                                 else if (is_Add(left)) {
4312                                                         ir_node *a_l = get_Add_left(left);
4313                                                         ir_node *a_r = get_Add_right(left);
4314                                                         ir_node *a;
4315                                                         tarval *tv2;
4316
4317                                                         if (is_Const(a_l)) {
4318                                                                 a = a_r;
4319                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4320                                                         } else {
4321                                                                 a = a_l;
4322                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4323                                                         }
4324
4325                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4326                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4327
4328                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4329                                                                         left    = a;
4330                                                                         tv      = tv2;
4331                                                                         changed |= 2;
4332                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4333                                                                 }
4334                                                         }
4335                                                 }
4336                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4337                                                 else if (is_Minus(left)) {
4338                                                         tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4339
4340                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4341                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4342                                                                 tv      = tv2;
4343                                                                 changed |= 2;
4344                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4345                                                         }
4346                                                 }
4347                                         }
4348                                 } /* == or != */
4349                                 /* the following reassociations work only for <= */
4350                                 else if (proj_nr == pn_Cmp_Le || proj_nr == pn_Cmp_Lt) {
4351                                         if (tv != tarval_bad) {
4352                                                 /* c >= 0 : Abs(a) <= c  ==>  (unsigned)(a + c) <= 2*c */
4353                                                 if (get_irn_op(left) == op_Abs) { // TODO something is missing here
4354                                                 }
4355                                         }
4356                                 }
4357                         } /* mode_is_int */
4358
4359                         if (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) {
4360                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4361                                         ir_node *c1;
4362
4363                                 case iro_And:
4364                                         c1 = get_And_right(left);
4365                                         if (is_Const(c1)) {
4366                                                 /*
4367                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4368                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4369                                                  */
4370                                                 tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4371                                                 if (mask != tv) {
4372                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4373                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4374                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4375                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4376                                                         return c1;
4377                                                 }
4378
4379                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4380                                                         /*
4381                                                          * optimization for AND:
4382                                                          * Optimize:
4383                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4384                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4385                                                          *
4386                                                          * if C is a single Bit constant.
4387                                                          */
4388
4389                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4390                                                            because our const might be changed */
4391                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4392                                                                 /* fine: do the transformation */
4393                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4394                                                                 proj_nr ^= pn_Cmp_Leg;
4395                                                                 changed |= 2;
4396                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4397                                                         }
4398                                                 }
4399                                         }
4400                                         break;
4401                                 case iro_Or:
4402                                         c1 = get_Or_right(left);
4403                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4404                                                 /*
4405                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4406                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4407                                                  */
4408                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4409                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4410                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4411                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4412                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4413                                                         return c1;
4414                                                 }
4415                                         }
4416                                         break;
4417                                 case iro_Shl:
4418                                         /*
4419                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4420                                          *                             FALSE                       else
4421                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4422                                          *                             TRUE                        else
4423                                          */
4424                                         c1 = get_Shl_right(left);
4425                                         if (is_Const(c1)) {
4426                                                 tarval  *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4427                                                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(left);
4428                                                 tarval  *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4429                                                 tarval  *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4430                                                 tarval  *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4431                                                 ir_node *sl, *blk;
4432
4433                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4434                                                         /* condition not met */
4435                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4436                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4437                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4438                                                         return c1;
4439                                                 }
4440                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4441                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4442                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), current_ir_graph, blk, sl, new_Const(mode, amask), mode);
4443                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4444                                                 changed |= 2;
4445                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4446                                         }
4447                                         break;
4448                                 case iro_Shr:
4449                                         /*
4450                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4451                                          *                             FALSE                       else
4452                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4453                                          *                             TRUE                        else
4454                                          */
4455                                         c1 = get_Shr_right(left);
4456                                         if (is_Const(c1)) {
4457                                                 tarval  *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4458                                                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(left);
4459                                                 tarval  *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4460                                                 tarval  *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4461                                                 tarval  *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4462                                                 ir_node *sl, *blk;
4463
4464                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4465                                                         /* condition not met */
4466                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4467                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4468                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4469                                                         return c1;
4470                                                 }
4471                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4472                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4473                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), current_ir_graph, blk, sl, new_Const(mode, amask), mode);
4474                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4475                                                 changed |= 2;
4476                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4477                                         }
4478                                         break;
4479                                 case iro_Shrs:
4480                                         /*
4481                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4482                                          *                             FALSE                       else
4483                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4484                                          *                             TRUE                        else
4485                                          */
4486                                         c1 = get_Shrs_right(left);
4487                                         if (is_Const(c1)) {
4488                                                 tarval  *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4489                                                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(left);
4490                                                 tarval  *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4491                                                 tarval  *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4492                                                 tarval  *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4493                                                 ir_node *sl, *blk;
4494
4495                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4496                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4497
4498                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4499                                                         /* condition not met */
4500                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4501                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4502                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4503                                                         return c1;
4504                                                 }
4505                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4506                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4507                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), current_ir_graph, blk, sl, new_Const(mode, amask), mode);
4508                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4509                                                 changed |= 2;
4510                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4511                                         }
4512                                         break;
4513                                 }  /* switch */
4514                         }
4515                 } /* tarval != bad */
4516         }
4517
4518         if (changed & 2)      /* need a new Const */
4519                 right = new_Const(mode, tv);
4520
4521         if ((proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4522                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4523
4524                 if ((is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) ||
4525                     (is_DivMod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_DivMod_res_mod)) {
4526                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4527
4528                         if (is_Const(c)) {
4529                                 tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4530
4531                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4532                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4533                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4534                                         ir_node *blk  = get_irn_n(op, -1);
4535                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4536
4537                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4538                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), current_ir_graph, blk, v, new_Const(mode, tv), mode);
4539                                         changed |= 1;
4540                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4541                                 }
4542                         }
4543                 }
4544         }
4545
4546         if (changed) {
4547                 ir_node *block = get_irn_n(n, -1); /* Beware of get_nodes_Block() */
4548
4549                 /* create a new compare */
4550                 n = new_rd_Cmp(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, left, right);
4551                 proj = new_rd_Proj(get_irn_dbg_info(proj), current_ir_graph, block, n, get_irn_mode(proj), proj_nr);
4552         }
4553
4554         return proj;
4555 }  /* transform_node_Proj_Cmp */
4556
4557 /**
4558  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4559  */
4560 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj) {
4561         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4562         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4563         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4564
4565         if (a == b) {
4566                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4567                 case pn_CopyB_X_regular:
4568                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
4569                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4570                         proj = new_r_Jmp(current_ir_graph, get_nodes_block(copyb));
4571                         break;
4572                 case pn_CopyB_M_except:
4573                 case pn_CopyB_X_except:
4574                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4575                         proj = get_irg_bad(current_ir_graph);
4576                         break;
4577                 default:
4578                         break;
4579                 }
4580         }
4581         return proj;
4582 }  /* transform_node_Proj_CopyB */
4583
4584 /**
4585  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
4586  */
4587 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj) {
4588         ir_node *oldn  = proj;
4589         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
4590         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
4591         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
4592         int ret_tuple  = 0;
4593
4594         if (idx == get_Bound_lower(bound))
4595                 ret_tuple = 1;
4596         else if (is_Bound(pred)) {
4597                 /*
4598                 * idx was Bounds checked in the same MacroBlock previously,
4599                 * it is still valid if lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
4600                 */
4601                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
4602                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
4603                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
4604                         get_Bound_upper(pred) == upper &&
4605                         get_irn_MacroBlock(bound) == get_irn_MacroBlock(pred)) {
4606                         /*
4607                          * One could expect that we simply return the previous
4608                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
4609                          * add an exception Proj to a new location then.
4610                          * So, we must turn in into a tuple.
4611                          */
4612                         ret_tuple = 1;
4613                 }
4614         }
4615         if (ret_tuple) {
4616                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
4617                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4618                 case pn_Bound_M:
4619                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4620                         proj = get_Bound_mem(bound);
4621                         break;
4622                 case pn_Bound_X_except:
4623                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4624                         proj = get_irg_bad(current_ir_graph);
4625                         break;
4626                 case pn_Bound_res:
4627                         proj = idx;
4628                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
4629                         break;
4630                 case pn_Bound_X_regular:
4631                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4632                         proj = new_r_Jmp(current_ir_graph, get_nodes_block(bound));
4633                         break;
4634                 default:
4635                         break;
4636                 }
4637         }
4638         return proj;
4639 }  /* transform_node_Proj_Bound */
4640
4641 /**
4642  * Does all optimizations on nodes that must be done on it's Proj's
4643  * because of creating new nodes.
4644  */
4645 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj) {
4646         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
4647
4648         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
4649                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
4650         return proj;
4651 }  /* transform_node_Proj */
4652
4653 /**
4654  * Move Confirms down through Phi nodes.
4655  */
4656 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi) {
4657         int i, n;
4658         ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
4659
4660         if (mode_is_reference(mode)) {
4661                 n = get_irn_arity(phi);
4662
4663                 /* Beware of Phi0 */
4664                 if (n > 0) {
4665                         ir_node *pred = get_irn_n(phi, 0);
4666                         ir_node *bound, *new_Phi, *block, **in;
4667                         pn_Cmp  pnc;
4668
4669                         if (! is_Confirm(pred))
4670                                 return phi;
4671
4672                         bound = get_Confirm_bound(pred);
4673                         pnc   = get_Confirm_cmp(pred);
4674
4675                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
4676                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
4677
4678                         for (i = 1; i < n; ++i) {
4679                                 pred = get_irn_n(phi, i);
4680
4681                                 if (! is_Confirm(pred) ||
4682                                         get_Confirm_bound(pred) != bound ||
4683                                         get_Confirm_cmp(pred) != pnc)
4684                                         return phi;
4685                                 in[i] = get_Confirm_value(pred);
4686                         }
4687                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
4688                         block = get_irn_n(phi, -1);
4689                         new_Phi = new_r_Phi(current_ir_graph, block, n, in, get_irn_mode(phi));
4690                         return new_r_Confirm(current_ir_graph, block, new_Phi, bound, pnc);
4691                 }
4692         }
4693         return phi;
4694 }  /* transform_node_Phi */
4695
4696 /**
4697  * Returns the operands of a commutative bin-op, if one operand is
4698  * a const, it is returned as the second one.
4699  */
4700 static void get_comm_Binop_Ops(ir_node *binop, ir_node **a, ir_node **c) {
4701         ir_node *op_a = get_binop_left(binop);
4702         ir_node *op_b = get_binop_right(binop);
4703
4704         assert(is_op_commutative(get_irn_op(binop)));
4705
4706         if (is_Const(op_a)) {
4707                 *a = op_b;
4708                 *c = op_a;
4709         } else {
4710                 *a = op_a;
4711                 *c = op_b;
4712         }
4713 }  /* get_comm_Binop_Ops */
4714
4715 /**
4716  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
4717  * Such pattern may arise in bitfield stores.
4718  *
4719  * value  c4                  value      c4 & c2
4720  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
4721  *        OR     c2      ===>               OR
4722  *           AND    c1
4723  *               OR
4724  *
4725  *
4726  * value  c2                 value  c1
4727  *     AND   c1    ===>           OR     if (c1 | c2) == 0x111..11
4728  *        OR
4729  */
4730 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *or) {
4731         ir_node *and, *c1;
4732         ir_node *or_l, *c2;
4733         ir_node *and_l, *c3;
4734         ir_node *value, *c4;
4735         ir_node *new_and, *new_const, *block;
4736         ir_mode *mode = get_irn_mode(or);
4737
4738         tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv, *n_tv4, *n_tv2;
4739
4740         while (1) {
4741                 get_comm_Binop_Ops(or, &and, &c1);
4742                 if (!is_Const(c1) || !is_And(and))
4743                         return or;
4744
4745                 get_comm_Binop_Ops(and, &or_l, &c2);
4746                 if (!is_Const(c2))
4747                         return or;
4748
4749                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4750                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4751
4752                 tv = tarval_or(tv1, tv2);
4753                 if (tarval_is_all_one(tv)) {
4754                         /* the AND does NOT clear a bit with isn't set by the OR */
4755                         set_Or_left(or, or_l);
4756                         set_Or_right(or, c1);
4757
4758                         /* check for more */
4759                         continue;
4760                 }
4761
4762                 if (!is_Or(or_l))
4763                         return or;
4764
4765                 get_comm_Binop_Ops(or_l, &and_l, &c3);
4766                 if (!is_Const(c3) || !is_And(and_l))
4767                         return or;
4768
4769                 get_comm_Binop_Ops(and_l, &value, &c4);
4770                 if (!is_Const(c4))
4771                         return or;
4772
4773                 /* ok, found the pattern, check for conditions */
4774                 assert(mode == get_irn_mode(and));
4775                 assert(mode == get_irn_mode(or_l));
4776                 assert(mode == get_irn_mode(and_l));
4777
4778                 tv3 = get_Const_tarval(c3);
4779                 tv4 = get_Const_tarval(c4);
4780
4781                 tv = tarval_or(tv4, tv2);
4782                 if (!tarval_is_all_one(tv)) {
4783                         /* have at least one 0 at the same bit position */
4784                         return or;
4785                 }
4786
4787                 n_tv4 = tarval_not(tv4);
4788                 if (tv3 != tarval_and(tv3, n_tv4)) {
4789                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4790                         return or;
4791                 }
4792
4793                 n_tv2 = tarval_not(tv2);
4794                 if (tv1 != tarval_and(tv1, n_tv2)) {
4795                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4796                         return or;
4797                 }
4798
4799                 /* ok, all conditions met */
4800                 block = get_irn_n(or, -1);
4801
4802                 new_and = new_r_And(current_ir_graph, block,
4803                         value, new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
4804
4805                 new_const = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, tarval_or(tv3, tv1));
4806
4807                 set_Or_left(or, new_and);
4808                 set_Or_right(or, new_const);
4809
4810                 /* check for more */
4811         }
4812 }  /* transform_node_Or_bf_store */
4813
4814 /**
4815  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rotl
4816  */
4817 static ir_node *transform_node_Or_Rotl(ir_node *or) {
4818         ir_mode *mode = get_irn_mode(or);
4819         ir_node *shl, *shr, *block;
4820         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *v, *sub, *n, *rotval;
4821         tarval *tv1, *tv2;
4822
4823         if (! mode_is_int(mode))
4824                 return or;
4825
4826         shl = get_binop_left(or);
4827         shr = get_binop_right(or);
4828
4829         if (is_Shr(shl)) {
4830                 if (!is_Shl(shr))
4831                         return or;
4832
4833                 irn = shl;
4834                 shl = shr;
4835                 shr = irn;
4836         } else if (!is_Shl(shl)) {
4837                 return or;
4838         } else if (!is_Shr(shr)) {
4839                 return or;
4840         }
4841         x = get_Shl_left(shl);
4842         if (x != get_Shr_left(shr))
4843                 return or;
4844
4845         c1 = get_Shl_right(shl);
4846         c2 = get_Shr_right(shr);
4847         if (is_Const(c1) && is_Const(c2)) {
4848                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4849                 if (! tarval_is_long(tv1))
4850                         return or;
4851
4852                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4853                 if (! tarval_is_long(tv2))
4854                         return or;
4855
4856                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
4857                                 != (int) get_mode_size_bits(mode))
4858                         return or;
4859
4860                 /* yet, condition met */
4861                 block = get_nodes_block(or);
4862
4863                 n = new_r_Rotl(current_ir_graph, block, x, c1, mode);
4864
4865                 DBG_OPT_ALGSIM1(or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4866                 return n;
4867         }
4868
4869     if (is_Sub(c1)) {
4870             v      = c2;
4871                 sub    = c1;
4872         rotval = sub; /* a Rot right is not supported, so use a rot left */
4873     } else if (is_Sub(c2)) {
4874                 v      = c1;
4875         sub    = c2;
4876         rotval = v;
4877     } else return or;
4878
4879         if (get_Sub_right(sub) != v)
4880                 return or;
4881
4882         c1 = get_Sub_left(sub);
4883         if (!is_Const(c1))
4884                 return or;
4885
4886         tv1 = get_Const_tarval(c1);
4887         if (! tarval_is_long(tv1))
4888                 return or;
4889
4890         if (get_tarval_long(tv1) != (int) get_mode_size_bits(mode))
4891                 return or;
4892
4893         /* yet, condition met */
4894         block = get_nodes_block(or);
4895
4896         n = new_r_Rotl(current_ir_graph, block, x, rotval, mode);
4897
4898         DBG_OPT_ALGSIM0(or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4899         return n;
4900 }  /* transform_node_Or_Rotl */
4901
4902 /**
4903  * Transform an Or.
4904  */
4905 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n) {
4906         ir_node *c, *oldn = n;
4907         ir_node *a = get_Or_left(n);
4908         ir_node *b = get_Or_right(n);
4909         ir_mode *mode;
4910
4911         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
4912                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
4913                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
4914
4915                 mode = get_irn_mode(n);
4916                 a = get_Not_op(a);
4917                 b = get_Not_op(b);
4918                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, a, b, mode);
4919                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, n, mode);
4920                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
4921                 return n;
4922         }
4923
4924         /* we can evaluate 2 Projs of the same Cmp */
4925         if (get_irn_mode(n) == mode_b && is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
4926                 ir_node *pred_a = get_Proj_pred(a);
4927                 ir_node *pred_b = get_Proj_pred(b);
4928                 if (pred_a == pred_b) {
4929                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4930                         ir_node  *block = get_nodes_block(pred_a);
4931                         pn_Cmp pn_a     = get_Proj_proj(a);
4932                         pn_Cmp pn_b     = get_Proj_proj(b);
4933                         /* yes, we can simply calculate with pncs */
4934                         pn_Cmp new_pnc  = pn_a | pn_b;
4935
4936                         return new_rd_Proj(dbgi, current_ir_graph, block, pred_a, mode_b,
4937                                            new_pnc);
4938                 }
4939         }
4940
4941         mode = get_irn_mode(n);
4942         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_or, a, b, c, mode);
4943
4944         n = transform_node_Or_bf_store(n);
4945         n = transform_node_Or_Rotl(n);
4946         if (n != oldn)
4947                 return n;
4948
4949         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or);
4950
4951         return n;
4952 }  /* transform_node_Or */
4953
4954
4955 /* forward */
4956 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
4957
4958 /**
4959  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
4960  *
4961  * Should be moved to reassociation?
4962  */
4963 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n) {
4964         ir_node *left, *right;
4965         ir_mode *mode;
4966         tarval *tv1, *tv2, *res;
4967         ir_node *in[2], *irn, *block;
4968
4969         left = get_binop_left(n);
4970
4971         /* different operations */
4972         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
4973                 return n;
4974
4975         right = get_binop_right(n);
4976         tv1 = value_of(right);
4977         if (tv1 == tarval_bad)
4978                 return n;
4979
4980         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
4981         if (tv2 == tarval_bad)
4982                 return n;
4983
4984         res  = tarval_add(tv1, tv2);
4985         mode = get_irn_mode(n);
4986
4987         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
4988         if (!is_Rotl(n)) {
4989                 int modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
4990                 assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
4991                 if (modulo_shf > 0) {
4992                         tarval *modulo = new_tarval_from_long(modulo_shf,
4993                                                               get_tarval_mode(res));
4994
4995                         /* shifting too much */
4996                         if (!(tarval_cmp(res, modulo) & pn_Cmp_Lt)) {
4997                                 if (is_Shrs(n)) {
4998                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
4999                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5000                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5001                                         ir_node  *cnst  = new_Const(mode_Iu, new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode)-1, mode_Iu));
5002                                         return new_rd_Shrs(dbgi, irg, block, get_binop_left(left),
5003                                                            cnst, mode);
5004                                 }
5005
5006                                 return new_Const(mode, get_mode_null(mode));
5007                         }
5008                 }
5009         } else {
5010                 res = tarval_mod(res, new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(res)));
5011         }
5012
5013         /* ok, we can replace it */
5014         block = get_nodes_block(n);
5015
5016         in[0] = get_binop_left(left);
5017         in[1] = new_r_Const(current_ir_graph, block, get_tarval_mode(res), res);
5018
5019         irn = new_ir_node(NULL, current_ir_graph, block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
5020
5021         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
5022
5023         return transform_node(irn);
5024 }  /* transform_node_shift */
5025
5026 /**
5027  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
5028  *  (we can use:
5029  *    - and, or, xor          instead of &
5030  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
5031  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
5032  */
5033 static ir_node *transform_node_bitop_shift(ir_node *n) {
5034         ir_node  *left;
5035         ir_node  *right = get_binop_right(n);
5036         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
5037         ir_node  *bitop_left;
5038         ir_node  *bitop_right;
5039         ir_op    *op_left;
5040         ir_graph *irg;
5041         ir_node  *block;
5042         dbg_info *dbgi;
5043         ir_node  *new_shift;
5044         ir_node  *new_bitop;
5045         ir_node  *new_const;
5046         tarval   *tv1;
5047         tarval   *tv2;
5048         tarval   *tv_shift;
5049
5050         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
5051
5052         if (!is_Const(right))
5053                 return n;
5054
5055         left    = get_binop_left(n);
5056         op_left = get_irn_op(left);
5057         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
5058                 return n;
5059
5060         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
5061         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
5062                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
5063                 return n;
5064         }
5065
5066         bitop_right = get_binop_right(left);
5067         if (!is_Const(bitop_right))
5068                 return n;
5069
5070         bitop_left = get_binop_left(left);
5071
5072         irg   = get_irn_irg(n);
5073         block = get_nodes_block(n);
5074         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5075         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
5076         tv2   = get_Const_tarval(right);
5077
5078         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
5079
5080         if (is_Shl(n)) {
5081                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, irg, block, bitop_left, right, mode);
5082                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
5083         } else if(is_Shr(n)) {
5084                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, irg, block, bitop_left, right, mode);
5085                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
5086         } else if(is_Shrs(n)) {
5087                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, irg, block, bitop_left, right, mode);
5088                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
5089         } else {
5090                 assert(is_Rotl(n));
5091                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, irg, block, bitop_left, right, mode);
5092                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
5093         }
5094
5095         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
5096         new_const = new_Const(mode, tv_shift);
5097
5098         if (op_left == op_And) {
5099                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, irg, block, new_shift, new_const, mode);
5100         } else if(op_left == op_Or) {
5101                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, irg, block, new_shift, new_const, mode);
5102         } else {
5103                 assert(op_left == op_Eor);
5104                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, irg, block, new_shift, new_const, mode);
5105         }
5106
5107         return new_bitop;
5108 }
5109
5110 /**
5111  * normalisation:
5112  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
5113  *    also:
5114  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
5115  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
5116  */
5117 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n) {
5118         ir_node  *left;
5119         ir_node  *right = get_binop_right(n);
5120         ir_node  *x;
5121         ir_graph *irg;
5122         ir_node  *block;
5123         ir_mode  *mode;
5124         dbg_info *dbgi;
5125         ir_node  *new_const;
5126         ir_node  *new_shift;
5127         ir_node  *new_and;
5128         tarval   *tv_shl;
5129         tarval   *tv_shr;
5130         tarval   *tv_shift;
5131         tarval   *tv_mask;
5132         pn_Cmp    pnc;
5133         int       need_shrs = 0;
5134
5135         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
5136
5137         if (!is_Const(right))
5138                 return n;
5139
5140         left = get_binop_left(n);
5141         mode = get_irn_mode(n);
5142         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
5143                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
5144
5145                 if (!is_Const(shr_right))
5146                         return n;
5147
5148                 x      = get_binop_left(left);
5149                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
5150                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
5151
5152                 if (is_Shrs(left)) {
5153                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
5154                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & pn_Cmp_Ge))
5155                                 return n;
5156
5157                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5158                         need_shrs = 1;
5159                 } else {
5160                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5161                 }
5162                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
5163         } else if(is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
5164                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
5165
5166                 if (!is_Const(shl_right))
5167                         return n;
5168
5169                 x      = get_Shl_left(left);
5170                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
5171                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
5172
5173                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
5174                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
5175         } else {
5176                 return n;
5177         }
5178
5179         assert(get_tarval_mode(tv_shl) == get_tarval_mode(tv_shr));
5180         assert(tv_mask != tarval_bad);
5181         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
5182
5183         irg   = get_irn_irg(n);
5184         block = get_nodes_block(n);
5185         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5186
5187         pnc = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
5188         if (pnc == pn_Cmp_Lt || pnc == pn_Cmp_Eq) {
5189                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
5190                 new_const = new_Const(get_tarval_mode(tv_shift), tv_shift);
5191                 if (need_shrs) {
5192                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, irg, block, x, new_const, mode);
5193                 } else {
5194                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, irg, block, x, new_const, mode);
5195                 }
5196         } else {
5197                 assert(pnc == pn_Cmp_Gt);
5198                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
5199                 new_const = new_Const(get_tarval_mode(tv_shift), tv_shift);
5200                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, irg, block, x, new_const, mode);
5201         }
5202
5203         new_const = new_Const(mode, tv_mask);
5204         new_and   = new_rd_And(dbgi, irg, block, new_shift, new_const, mode);
5205
5206         return new_and;
5207 }
5208
5209 /**
5210  * Transform a Shr.
5211  */
5212 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n) {
5213         ir_node *c, *oldn = n;
5214         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5215         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5216         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5217
5218         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_shr, left, right, c, mode);
5219         n = transform_node_shift(n);
5220
5221         if (is_Shr(n))
5222                 n = transform_node_shl_shr(n);
5223         if (is_Shr(n))
5224                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5225
5226         return n;
5227 }  /* transform_node_Shr */
5228
5229 /**
5230  * Transform a Shrs.
5231  */
5232 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n) {
5233         ir_node *c, *oldn = n;
5234         ir_node *a    = get_Shrs_left(n);
5235         ir_node *b    = get_Shrs_right(n);
5236         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5237
5238         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_shrs, a, b, c, mode);
5239         n = transform_node_shift(n);
5240
5241         if (is_Shrs(n))
5242                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5243
5244         return n;
5245 }  /* transform_node_Shrs */
5246
5247 /**
5248  * Transform a Shl.
5249  */
5250 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n) {
5251         ir_node *c, *oldn = n;
5252         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5253         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5254         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5255
5256         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_shl, a, b, c, mode);
5257         n = transform_node_shift(n);
5258
5259         if (is_Shl(n))
5260                 n = transform_node_shl_shr(n);
5261         if (is_Shl(n))
5262                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5263
5264         return n;
5265 }  /* transform_node_Shl */
5266
5267 /**
5268  * Transform a Rotl.
5269  */
5270 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n) {
5271         ir_node *c, *oldn = n;
5272         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5273         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5274         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5275
5276         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_rotl, a, b, c, mode);
5277         n = transform_node_shift(n);
5278
5279         if (is_Rotl(n))
5280                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5281
5282         return n;
5283 }  /* transform_node_Rotl */
5284
5285 /**
5286  * Transform a Conv.
5287  */
5288 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n) {
5289         ir_node *c, *oldn = n;
5290         ir_node *a = get_Conv_op(n);
5291
5292         if (is_const_Phi(a)) {
5293                 c = apply_conv_on_phi(a, get_irn_mode(n));
5294                 if (c) {
5295                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5296                         return c;
5297                 }
5298         }
5299
5300         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5301                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5302                 return new_r_Unknown(current_ir_graph, mode);
5303         }
5304
5305         return n;
5306 }  /* transform_node_Conv */
5307
5308 /**
5309  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5310  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5311  */
5312 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n) {
5313         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5314         ir_node **in;
5315
5316         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5317
5318         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5319                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5320                 if (is_Block(ka)) {
5321                         if (! is_Block_dead(ka)) {
5322                                 in[j++] = ka;
5323                         }
5324                         continue;
5325                 } else if (is_irn_pinned_in_irg(ka) && is_Block_dead(get_nodes_block(ka))) {
5326                         continue;
5327                 }
5328                 /* FIXME: beabi need to keep a Proj(M) */
5329                 if (is_Phi(ka) || is_irn_keep(ka) || is_Proj(ka))
5330                         in[j++] = ka;
5331         }
5332         if (j != n_keepalives)
5333                 set_End_keepalives(n, j, in);
5334         return n;
5335 }  /* transform_node_End */
5336
5337 /** returns 1 if a == -b */
5338 static int is_negated_value(ir_node *a, ir_node *b) {
5339         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5340                 return 1;
5341         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5342                 return 1;
5343         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5344                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5345                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5346                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5347                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5348
5349                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5350                         return 1;
5351         }
5352
5353         return 0;
5354 }
5355
5356 /**
5357  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5358  */
5359 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n) {
5360         ir_node *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
5361         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5362         ir_node  *t   = get_Mux_true(n);
5363         ir_node  *f   = get_Mux_false(n);
5364         ir_graph *irg = current_ir_graph;
5365         ir_node  *conds[1], *vals[2];
5366
5367         /* first normalization step: move a possible zero to the false case */
5368         if (is_Proj(sel)) {
5369                 ir_node *cmp = get_Proj_pred(sel);
5370
5371                 if (is_Cmp(cmp)) {
5372                         if (is_Const(t) && is_Const_null(t)) {
5373                                 /* Psi(x, 0, y) => Psi(x, y, 0) */
5374                                 pn_Cmp pnc = get_Proj_proj(sel);
5375                                 sel = new_r_Proj(irg, get_nodes_block(cmp), cmp, mode_b,
5376                                         get_negated_pnc(pnc, get_irn_mode(get_Cmp_left(cmp))));
5377                                 conds[0] = sel;
5378                                 vals[0]  = f;
5379                                 vals[1]  = t;
5380                                 n        = new_rd_Psi(get_irn_dbg_info(n), irg, get_nodes_block(n), 1, conds, vals, mode);
5381                                 t = vals[0];
5382                                 f = vals[1];
5383                         }
5384                 }
5385         }
5386
5387         /* note: after normalization, false can only happen on default */
5388         if (mode == mode_b) {
5389                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5390                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5391                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
5392
5393                 if (is_Const(t)) {
5394                         tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5395                         if (tv_t == tarval_b_true) {
5396                                 if (is_Const(f)) {
5397                                         /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5398                                         assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5399                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5400                                         return sel;
5401                                 } else {
5402                                         /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5403                                         n = new_rd_Or(dbg, irg, block, sel, f, mode_b);
5404                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5405                                         return n;
5406                                 }
5407                         }
5408                 } else if (is_Const(f)) {
5409                         tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5410                         if (tv_f == tarval_b_true) {
5411                                 /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5412                                 ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, irg, block, sel, mode_b);
5413                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5414                                 n = new_rd_Or(dbg, irg, block, not_sel, t, mode_b);
5415                                 return n;
5416                         } else {
5417                                 /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5418                                 assert(tv_f == tarval_b_false);
5419                                 n = new_rd_And(dbg, irg, block, sel, t, mode_b);
5420                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5421                                 return n;
5422                         }
5423                 }
5424         }
5425
5426         /* more normalization: try to normalize Mux(x, C1, C2) into Mux(x, +1/-1, 0) op C2 */
5427         if (is_Const(t) && is_Const(f) && mode_is_int(mode)) {
5428                 tarval *a = get_Const_tarval(t);
5429                 tarval *b = get_Const_tarval(f);
5430                 tarval *null = get_tarval_null(mode);
5431                 tarval *diff, *min;
5432
5433                 if (tarval_cmp(a, b) & pn_Cmp_Gt) {
5434                         diff = tarval_sub(a, b, NULL);
5435                         min  = b;
5436                 } else {
5437                         diff = tarval_sub(b, a, NULL);
5438                         min  = a;
5439                 }
5440
5441                 if (diff == get_tarval_one(mode) && min != null) {
5442                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5443                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5444                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
5445
5446
5447                         conds[0] = sel;
5448                         vals[0] = new_Const(mode, tarval_sub(a, min, NULL));
5449                         vals[1] = new_Const(mode, tarval_sub(b, min, NULL));
5450                         n = new_rd_Psi(dbg, irg, block, 1, conds, vals, mode);
5451                         n = new_rd_Add(dbg, irg, block, n, new_Const(mode, min), mode);
5452                         return n;
5453                 }
5454         }
5455
5456         if (is_Proj(sel)) {
5457                 ir_node *cmp = get_Proj_pred(sel);
5458                 long     pn  = get_Proj_proj(sel);
5459
5460                 /*
5461                  * Note: normalization puts the constant on the right side,
5462                  * so we check only one case.
5463                  *
5464                  * Note further that these optimization work even for floating point
5465                  * with NaN's because -NaN == NaN.
5466                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the Abs/-Abs
5467                  * transformations.
5468                  */
5469                 if (is_Cmp(cmp)) {
5470                         ir_node *cmp_r = get_Cmp_right(cmp);
5471                         if (is_Const(cmp_r) && is_Const_null(cmp_r)) {
5472                                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5473                                 ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(cmp);
5474
5475                                 if (!mode_honor_signed_zeros(mode) && is_negated_value(f, t)) {
5476                                         /* f = -t */
5477
5478                                         if ( (cmp_l == t && (pn == pn_Cmp_Ge || pn == pn_Cmp_Gt))
5479                                                 || (cmp_l == f && (pn == pn_Cmp_Le || pn == pn_Cmp_Lt)))
5480                                         {
5481                                                 /* Psi(a >/>= 0, a, -a) = Psi(a </<= 0, -a, a) ==> Abs(a) */
5482                                                 n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block,
5483                                                                                  cmp_l, mode);
5484                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_ABS);
5485                                                 return n;
5486                                         } else if ((cmp_l == t && (pn == pn_Cmp_Le || pn == pn_Cmp_Lt))
5487                                                 || (cmp_l == f && (pn == pn_Cmp_Ge || pn == pn_Cmp_Gt)))
5488                                         {
5489                                                 /* Psi(a </<= 0, a, -a) = Psi(a >/>= 0, -a, a) ==> -Abs(a) */
5490                                                 n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block,
5491                                                                                  cmp_l, mode);
5492                                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
5493                                                                                                                  block, n, mode);
5494                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_ABS);
5495                                                 return n;
5496                                         }
5497                                 }
5498
5499                                 if (mode_is_int(mode)) {
5500                                         /* integer only */
5501                                         if ((pn == pn_Cmp_Lg || pn == pn_Cmp_Eq) && is_And(cmp_l)) {
5502                                                 /* Psi((a & b) != 0, c, 0) */
5503                                                 ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5504                                                 ir_node *and_l;
5505
5506                                                 if (and_r == t && f == cmp_r) {
5507                                                         if (is_Const(t) && tarval_is_single_bit(get_Const_tarval(t))) {
5508                                                                 if (pn == pn_Cmp_Lg) {
5509                                                                         /* Psi((a & 2^C) != 0, 2^C, 0) */
5510                                                                         n = cmp_l;
5511                                                                 } else {
5512                                                                         /* Psi((a & 2^C) == 0, 2^C, 0) */
5513                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
5514                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5515                                                                 }
5516                                                                 return n;
5517                                                         }
5518                                                 }
5519                                                 if (is_Shl(and_r)) {
5520                                                         ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_r);
5521                                                         if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5522                                                                 if (and_r == t && f == cmp_r) {
5523                                                                         if (pn == pn_Cmp_Lg) {
5524                                                                                 /* (a & (1 << n)) != 0, (1 << n), 0) */
5525                                                                                 n = cmp_l;
5526                                                                         } else {
5527                                                                                 /* (a & (1 << n)) == 0, (1 << n), 0) */
5528                                                                                 n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
5529                                                                                         block, cmp_l, t, mode);
5530                                                                         }
5531                                                                         return n;
5532                                                                 }
5533                                                         }
5534                                                 }
5535                                                 and_l = get_And_left(cmp_l);
5536                                                 if (is_Shl(and_l)) {
5537                                                         ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_l);
5538                                                         if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5539                                                                 if (and_l == t && f == cmp_r) {
5540                                                                         if (pn == pn_Cmp_Lg) {
5541                                                                                 /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
5542                                                                                 n = cmp_l;
5543                                                                         } else {
5544                                                                                 /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
5545                                                                                 n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
5546                                                                                         block, cmp_l, t, mode);
5547                                                                         }
5548                                                                         return n;
5549                                                                 }
5550                                                         }
5551                                                 }
5552                                         }
5553                                 }
5554                         }
5555                 }
5556         }
5557         return arch_transform_node_Mux(n);
5558 }  /* transform_node_Mux */
5559
5560 /**
5561  * Optimize a Psi into some simpler cases.
5562  */
5563 static ir_node *transform_node_Psi(ir_node *n) {
5564         if (is_Mux(n))
5565                 return transform_node_Mux(n);
5566
5567         return n;
5568 }  /* transform_node_Psi */
5569
5570 /**
5571  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
5572  * of the other sync to our own inputs
5573  */
5574 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n) {
5575         int arity = get_Sync_n_preds(n);
5576         int i;
5577
5578         for (i = 0; i < arity;) {
5579                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
5580                 int      pred_arity;
5581                 int      j;
5582
5583                 if (!is_Sync(pred)) {
5584                         ++i;
5585                         continue;
5586                 }
5587
5588                 del_Sync_n(n, i);
5589                 --arity;
5590
5591                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
5592                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
5593                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
5594                         int      k;
5595
5596                         for (k = 0;; ++k) {
5597                                 if (k >= arity) {
5598                                         add_irn_n(n, pred_pred);
5599                                         ++arity;
5600                                         break;
5601                                 }
5602                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred) break;
5603                         }
5604                 }
5605         }
5606
5607         /* rehash the sync node */
5608         add_identities(current_ir_graph->value_table, n);
5609
5610         return n;
5611 }
5612
5613 /**
5614  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
5615  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
5616  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
5617  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
5618  */
5619 static ir_node *transform_node(ir_node *n) {
5620         ir_node *oldn;
5621
5622         /*
5623          * Transform_node is the only "optimizing transformation" that might
5624          * return a node with a different opcode. We iterate HERE until fixpoint
5625          * to get the final result.
5626          */
5627         do {
5628                 oldn = n;
5629                 if (n->op->ops.transform_node)
5630                         n = n->op->ops.transform_node(n);
5631         } while (oldn != n);
5632
5633         return n;
5634 }  /* transform_node */
5635
5636 /**
5637  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
5638  *
5639  * @param code   the opcode for the default operation
5640  * @param ops    the operations initialized
5641  *
5642  * @return
5643  *    The operations.
5644  */
5645 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
5646 {
5647 #define CASE(a)                                         \
5648         case iro_##a:                                       \
5649                 ops->transform_node      = transform_node_##a;  \
5650                 break
5651 #define CASE_PROJ(a)                                         \
5652         case iro_##a:                                            \
5653                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5654                 break
5655 #define CASE_PROJ_EX(a)                                      \
5656         case iro_##a:                                            \
5657                 ops->transform_node      = transform_node_##a;       \
5658                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5659                 break
5660
5661         switch (code) {
5662         CASE(Add);
5663         CASE(Sub);
5664         CASE(Mul);
5665         CASE_PROJ_EX(Div);
5666         CASE_PROJ_EX(Mod);
5667         CASE_PROJ_EX(DivMod);
5668         CASE(Quot);
5669         CASE(Abs);
5670         CASE_PROJ_EX(Cmp);
5671         CASE_PROJ_EX(Cond);
5672         CASE(And);
5673         CASE(Eor);
5674         CASE(Not);
5675         CASE(Minus);
5676         CASE(Cast);
5677         CASE_PROJ(Load);
5678         CASE_PROJ(Store);
5679         CASE_PROJ(Bound);
5680         CASE_PROJ(CopyB);
5681         CASE(Proj);
5682         CASE(Phi);
5683         CASE(Or);
5684         CASE(Sel);
5685         CASE(Shr);
5686         CASE(Shrs);
5687         CASE(Shl);
5688         CASE(Rotl);
5689         CASE(Conv);
5690         CASE(End);
5691         CASE(Mux);
5692         CASE(Psi);
5693         CASE(Sync);
5694         default:
5695           /* leave NULL */;
5696         }
5697
5698         return ops;
5699 #undef CASE_PROJ_EX
5700 #undef CASE_PROJ
5701 #undef CASE
5702 }  /* firm_set_default_transform_node */
5703
5704
5705 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
5706
5707 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
5708     in a graph. */
5709 #define N_IR_NODES 512
5710
5711 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
5712 static int node_cmp_attr_Const(ir_node *a, ir_node *b) {
5713         return (get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b))
5714             || (get_Const_type(a) != get_Const_type(b));
5715 }  /* node_cmp_attr_Const */
5716
5717 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
5718 static int node_cmp_attr_Proj(ir_node *a, ir_node *b) {
5719         return get_irn_proj_attr(a) != get_irn_proj_attr(b);
5720 }  /* node_cmp_attr_Proj */
5721
5722 /** Compares the attributes of two Filter nodes. */
5723 static int node_cmp_attr_Filter(ir_node *a, ir_node *b) {
5724         return get_Filter_proj(a) != get_Filter_proj(b);
5725 }  /* node_cmp_attr_Filter */
5726
5727 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
5728 static int node_cmp_attr_Alloc(ir_node *a, ir_node *b) {
5729         const alloc_attr *pa = get_irn_alloc_attr(a);
5730         const alloc_attr *pb = get_irn_alloc_attr(b);
5731         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5732 }  /* node_cmp_attr_Alloc */
5733
5734 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
5735 static int node_cmp_attr_Free(ir_node *a, ir_node *b) {
5736         const free_attr *pa = get_irn_free_attr(a);
5737         const free_attr *pb = get_irn_free_attr(b);
5738         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5739 }  /* node_cmp_attr_Free */
5740
5741 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
5742 static int node_cmp_attr_SymConst(ir_node *a, ir_node *b) {
5743         const symconst_attr *pa = get_irn_symconst_attr(a);
5744         const symconst_attr *pb = get_irn_symconst_attr(b);
5745         return (pa->kind       != pb->kind)
5746             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p)
5747             || (pa->tp         != pb->tp);
5748 }  /* node_cmp_attr_SymConst */
5749
5750 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
5751 static int node_cmp_attr_Call(ir_node *a, ir_node *b) {
5752         return get_irn_call_attr(a) != get_irn_call_attr(b);
5753 }  /* node_cmp_attr_Call */
5754
5755 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
5756 static int node_cmp_attr_Sel(ir_node *a, ir_node *b) {
5757         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
5758         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
5759         return
5760                 (a_ent->kind    != b_ent->kind)    ||
5761                 (a_ent->name    != b_ent->name)    ||
5762                 (a_ent->owner   != b_ent->owner)   ||
5763                 (a_ent->ld_name != b_ent->ld_name) ||
5764                 (a_ent->type    != b_ent->type);
5765 }  /* node_cmp_attr_Sel */
5766
5767 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
5768 static int node_cmp_attr_Phi(ir_node *a, ir_node *b) {
5769         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
5770            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
5771         if (is_Phi0(a)) {
5772                 /* check the Phi0 pos attribute */
5773                 return get_irn_phi_attr(a)->u.pos != get_irn_phi_attr(b)->u.pos;
5774         }
5775         return 0;
5776 }  /* node_cmp_attr_Phi */
5777
5778 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
5779 static int node_cmp_attr_Conv(ir_node *a, ir_node *b) {
5780         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
5781 }  /* node_cmp_attr_Conv */
5782
5783 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
5784 static int node_cmp_attr_Cast(ir_node *a, ir_node *b) {
5785         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
5786 }  /* node_cmp_attr_Cast */
5787
5788 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
5789 static int node_cmp_attr_Load(ir_node *a, ir_node *b) {
5790         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5791             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
5792                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
5793                 return 1;
5794         /* do not CSE Loads with different alignment. Be conservative. */
5795         if (get_Load_align(a) != get_Load_align(b))
5796                 return 1;
5797
5798         return get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b);
5799 }  /* node_cmp_attr_Load */
5800
5801 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
5802 static int node_cmp_attr_Store(ir_node *a, ir_node *b) {
5803         /* do not CSE Stores with different alignment. Be conservative. */
5804         if (get_Store_align(a) != get_Store_align(b))
5805                 return 1;
5806
5807         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
5808         return (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5809                 get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile);
5810 }  /* node_cmp_attr_Store */
5811
5812 /** Compares two exception attributes */
5813 static int node_cmp_exception(ir_node *a, ir_node *b) {
5814         const except_attr *ea = get_irn_except_attr(a);
5815         const except_attr *eb = get_irn_except_attr(b);
5816
5817         return ea->pin_state != eb->pin_state;
5818 }
5819
5820 #define node_cmp_attr_Bound  node_cmp_exception
5821
5822 /** Compares the attributes of two Div nodes. */
5823 static int node_cmp_attr_Div(ir_node *a, ir_node *b) {
5824         const divmod_attr *ma = get_irn_divmod_attr(a);
5825         const divmod_attr *mb = get_irn_divmod_attr(b);
5826         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5827                    ma->res_mode      != mb->res_mode ||
5828                    ma->no_remainder  != mb->no_remainder;
5829 }  /* node_cmp_attr_Div */
5830
5831 /** Compares the attributes of two DivMod nodes. */
5832 static int node_cmp_attr_DivMod(ir_node *a, ir_node *b) {
5833         const divmod_attr *ma = get_irn_divmod_attr(a);
5834         const divmod_attr *mb = get_irn_divmod_attr(b);
5835         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5836                    ma->res_mode      != mb->res_mode;
5837 }  /* node_cmp_attr_DivMod */
5838
5839 /** Compares the attributes of two Mod nodes. */
5840 static int node_cmp_attr_Mod(ir_node *a, ir_node *b) {
5841         const divmod_attr *ma = get_irn_divmod_attr(a);
5842         const divmod_attr *mb = get_irn_divmod_attr(b);
5843         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5844                    ma->res_mode      != mb->res_mode;
5845 }  /* node_cmp_attr_Mod */
5846
5847 /** Compares the attributes of two Quot nodes. */
5848 static int node_cmp_attr_Quot(ir_node *a, ir_node *b) {
5849         const divmod_attr *ma = get_irn_divmod_attr(a);
5850         const divmod_attr *mb = get_irn_divmod_attr(b);
5851         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5852                    ma->res_mode      != mb->res_mode;
5853 }  /* node_cmp_attr_Quot */
5854
5855 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
5856 static int node_cmp_attr_Confirm(ir_node *a, ir_node *b) {
5857         return (get_Confirm_cmp(a) != get_Confirm_cmp(b));
5858 }  /* node_cmp_attr_Confirm */
5859
5860 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
5861 static int node_cmp_attr_ASM(ir_node *a, ir_node *b) {
5862         int i, n;
5863         const ir_asm_constraint *ca;
5864         const ir_asm_constraint *cb;
5865         ident **cla, **clb;
5866
5867         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
5868                 return 1;
5869
5870         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
5871         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
5872         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
5873                 return 0;
5874
5875         ca = get_ASM_input_constraints(a);
5876         cb = get_ASM_input_constraints(b);
5877         for (i = 0; i < n; ++i) {
5878                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
5879                         return 1;
5880         }
5881
5882         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
5883         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
5884                 return 0;
5885
5886         ca = get_ASM_output_constraints(a);
5887         cb = get_ASM_output_constraints(b);
5888         for (i = 0; i < n; ++i) {
5889                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
5890                         return 1;
5891         }
5892
5893         n = get_ASM_n_clobbers(a);
5894         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
5895                 return 0;
5896
5897         cla = get_ASM_clobbers(a);
5898         clb = get_ASM_clobbers(b);
5899         for (i = 0; i < n; ++i) {
5900                 if (cla[i] != clb[i])
5901                         return 1;
5902         }
5903         return 0;
5904 }  /* node_cmp_attr_ASM */
5905
5906 /**
5907  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
5908  *
5909  * @param code   the opcode for the default operation
5910  * @param ops    the operations initialized
5911  *
5912  * @return
5913  *    The operations.
5914  */
5915 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
5916 {
5917 #define CASE(a)                              \
5918         case iro_##a:                              \
5919                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
5920                 break
5921
5922         switch (code) {
5923         CASE(Const);
5924         CASE(Proj);
5925         CASE(Filter);
5926         CASE(Alloc);
5927         CASE(Free);
5928         CASE(SymConst);
5929         CASE(Call);
5930         CASE(Sel);
5931         CASE(Phi);
5932         CASE(Conv);
5933         CASE(Cast);
5934         CASE(Load);
5935         CASE(Store);
5936         CASE(Confirm);
5937         CASE(ASM);
5938         CASE(Div);
5939         CASE(DivMod);
5940         CASE(Mod);
5941         CASE(Quot);
5942         CASE(Bound);
5943         /* FIXME CopyB */
5944         default:
5945           /* leave NULL */;
5946         }
5947
5948         return ops;
5949 #undef CASE
5950 }  /* firm_set_default_node_cmp_attr */
5951
5952 /*
5953  * Compare function for two nodes in the value table. Gets two
5954  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a Common Sub Expression.
5955  */
5956 int identities_cmp(const void *elt, const void *key) {
5957         ir_node *a = (ir_node *)elt;
5958         ir_node *b = (ir_node *)key;
5959         int i, irn_arity_a;
5960
5961         if (a == b) return 0;
5962
5963         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
5964             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
5965
5966         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
5967         irn_arity_a = get_irn_intra_arity(a);
5968         if (irn_arity_a != get_irn_intra_arity(b))
5969                 return 1;
5970
5971         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
5972                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
5973                 if (get_irn_intra_n(a, -1) != get_irn_intra_n(b, -1))
5974                         return 1;
5975         } else if (! get_opt_global_cse()) {
5976                 /* for block-local CSE both nodes must be in the same MacroBlock */
5977                 if (get_irn_MacroBlock(a) != get_irn_MacroBlock(b))
5978                         return 1;
5979         }
5980
5981         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
5982         for (i = 0; i < irn_arity_a; i++)
5983                 if (get_irn_intra_n(a, i) != get_irn_intra_n(b, i))
5984                         return 1;
5985
5986         /*
5987          * here, we already now that the nodes are identical except their
5988          * attributes
5989          */
5990         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
5991                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
5992
5993         return 0;
5994 }  /* identities_cmp */
5995
5996 /*
5997  * Calculate a hash value of a node.
5998  *
5999  * @param node  The IR-node
6000  */
6001 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node) {
6002         return node->op->ops.hash(node);
6003 }  /* ir_node_hash */
6004
6005
6006 pset *new_identities(void) {
6007         return new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
6008 }  /* new_identities */
6009
6010 void del_identities(pset *value_table) {
6011         del_pset(value_table);
6012 }  /* del_identities */
6013
6014 /**
6015  * Normalize a node by putting constants (and operands with larger
6016  * node index) on the right (operator side).
6017  *
6018  * @param n   The node to normalize
6019  */
6020 static void normalize_node(ir_node *n) {
6021         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
6022                 ir_node *l = get_binop_left(n);
6023                 ir_node *r = get_binop_right(n);
6024
6025                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
6026                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
6027                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
6028                  * deterministic. */
6029                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
6030                         set_binop_left(n, r);
6031                         set_binop_right(n, l);
6032                 }
6033         }
6034 }  /* normalize_node */
6035
6036 /**
6037  * Update the nodes after a match in the value table. If both nodes have
6038  * the same MacroBlock but different Blocks, we must ensure that the node
6039  * with the dominating Block (the node that is near to the MacroBlock header
6040  * is stored in the table.
6041  * Because a MacroBlock has only one "non-exception" flow, we don't need
6042  * dominance info here: We known, that one block must dominate the other and
6043  * following the only block input will allow to find it.
6044  */
6045 static void update_known_irn(ir_node *known_irn, const ir_node *new_ir_node) {
6046         ir_node *known_blk, *new_block, *block, *mbh;
6047
6048         if (get_opt_global_cse()) {
6049                 /* Block inputs are meaning less */
6050                 return;
6051         }
6052         known_blk = get_irn_n(known_irn, -1);
6053         new_block = get_irn_n(new_ir_node, -1);
6054         if (known_blk == new_block) {
6055                 /* already in the same block */
6056                 return;
6057         }
6058         /*
6059          * We expect the typical case when we built the graph. In that case, the
6060          * known_irn is already the upper one, so checking this should be faster.
6061          */
6062         block = new_block;
6063         mbh   = get_Block_MacroBlock(new_block);
6064         for (;;) {
6065                 if (block == known_blk) {
6066                         /* ok, we have found it: known_block dominates new_block as expected */
6067                         return;
6068                 }
6069                 if (block == mbh) {
6070                         /*
6071                          * We have reached the MacroBlock header NOT founding
6072                          * the known_block. new_block must dominate known_block.
6073                          * Update known_irn.
6074                          */
6075                         set_irn_n(known_irn, -1, new_block);
6076                         return;
6077                 }
6078                 assert(get_Block_n_cfgpreds(block) == 1);
6079                 block = get_Block_cfgpred_block(block, 0);
6080         }
6081 }  /* update_value_table */
6082
6083 /*
6084  * Return the canonical node computing the same value as n.
6085  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
6086  * if it isn't there yet.
6087  *
6088  * @param value_table  the HashSet containing all nodes in the
6089  *                     current IR graph
6090  * @param n            the node to look up
6091  *
6092  * @return a node that computes the same value as n or n if no such
6093  *         node could be found
6094  */
6095 ir_node *identify_remember(pset *value_table, ir_node *n) {
6096         ir_node *o = NULL;
6097
6098         if (!value_table) return n;
6099
6100         normalize_node(n);
6101         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6102         o = pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6103
6104         if (o != n) {
6105                 update_known_irn(o, n);
6106                 DBG_OPT_CSE(n, o);
6107         }
6108
6109         return o;
6110 }  /* identify_remember */
6111
6112 /**
6113  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right when the
6114  * optimization is performed.  The flag turning on procedure global cse could
6115  * be changed between two allocations.  This way we are safe.
6116  *
6117  * @param value_table  The value table
6118  * @param n            The node to lookup
6119  */
6120 static INLINE ir_node *identify_cons(pset *value_table, ir_node *n) {
6121         ir_node *old = n;
6122
6123         n = identify_remember(value_table, n);
6124         if (n != old && get_irn_MacroBlock(old) != get_irn_MacroBlock(n))
6125                 set_irg_pinned(current_ir_graph, op_pin_state_floats);
6126         return n;
6127 }  /* identify_cons */
6128
6129 /* Add a node to the identities value table. */
6130 void add_identities(pset *value_table, ir_node *node) {
6131         if (get_opt_cse() && is_no_Block(node))
6132                 identify_remember(value_table, node);
6133 }  /* add_identities */
6134
6135 /* Visit each node in the value table of a graph. */
6136 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env) {
6137         ir_node *node;
6138         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6139
6140         current_ir_graph = irg;
6141         foreach_pset(irg->value_table, node)
6142                 visit(node, env);
6143         current_ir_graph = rem;
6144 }  /* visit_all_identities */
6145
6146 /**
6147  * Garbage in, garbage out. If a node has a dead input, i.e., the
6148  * Bad node is input to the node, return the Bad node.
6149  */
6150 static ir_node *gigo(ir_node *node) {
6151         int i, irn_arity;
6152         ir_op *op = get_irn_op(node);
6153
6154         /* remove garbage blocks by looking at control flow that leaves the block
6155            and replacing the control flow by Bad. */
6156         if (get_irn_mode(node) == mode_X) {
6157                 ir_node *block = get_nodes_block(skip_Proj(node));
6158
6159                 /* Don't optimize nodes in immature blocks. */
6160                 if (!get_Block_matured(block))
6161                         return node;
6162                 /* Don't optimize End, may have Bads. */
6163                 if (op == op_End) return node;
6164
6165                 if (is_Block(block)) {
6166                         if (is_Block_dead(block)) {
6167                                 /* control flow from dead block is dead */
6168                                 return new_Bad();
6169                         }
6170
6171                         for (i = get_irn_arity(block) - 1; i >= 0; --i) {
6172                                 if (!is_Bad(get_irn_n(block, i)))
6173                                         break;
6174                         }
6175                         if (i < 0) {
6176                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
6177                                 /* the start block is never dead */
6178                                 if (block != get_irg_start_block(irg)
6179                                         && block != get_irg_end_block(irg)) {
6180                                         /*
6181                                          * Do NOT kill control flow without setting
6182                                          * the block to dead of bad things can happen:
6183                                          * We get a Block that is not reachable be irg_block_walk()
6184                                          * but can be found by irg_walk()!
6185                                          */
6186                                         set_Block_dead(block);
6187                                         return new_Bad();
6188                                 }
6189                         }
6190                 }
6191         }
6192
6193         /* Blocks, Phis and Tuples may have dead inputs, e.g., if one of the
6194            blocks predecessors is dead. */
6195         if (op != op_Block && op != op_Phi && op != op_Tuple) {
6196                 irn_arity = get_irn_arity(node);
6197
6198                 /*
6199                  * Beware: we can only read the block of a non-floating node.
6200                  */
6201                 if (is_irn_pinned_in_irg(node) &&
6202                         is_Block_dead(get_nodes_block(skip_Proj(node))))
6203                         return new_Bad();
6204
6205                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
6206                         ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
6207
6208                         if (is_Bad(pred))
6209                                 return new_Bad();
6210 #if 0
6211                         /* Propagating Unknowns here seems to be a bad idea, because
6212                            sometimes we need a node as a input and did not want that
6213                            it kills it's user.
6214                            However, it might be useful to move this into a later phase
6215                            (if you think that optimizing such code is useful). */
6216                         if (is_Unknown(pred) && mode_is_data(get_irn_mode(node)))
6217                                 return new_Unknown(get_irn_mode(node));
6218 #endif
6219                 }
6220         }
6221 #if 0
6222         /* With this code we violate the agreement that local_optimize
6223            only leaves Bads in Block, Phi and Tuple nodes. */
6224         /* If Block has only Bads as predecessors it's garbage. */
6225         /* If Phi has only Bads as predecessors it's garbage. */
6226         if ((op == op_Block && get_Block_matured(node)) || op == op_Phi)  {
6227                 irn_arity = get_irn_arity(node);
6228                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
6229                         if (!is_Bad(get_irn_n(node, i))) break;
6230                 }
6231                 if (i == irn_arity) node = new_Bad();
6232         }
6233 #endif
6234         return node;
6235 }  /* gigo */
6236
6237 /**
6238  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
6239  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
6240  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
6241  *
6242  * @param n   The node to optimize
6243  *
6244  * current_ir_graph must be set to the graph of the node!
6245  */
6246 ir_node *optimize_node(ir_node *n) {
6247         tarval *tv;
6248         ir_node *oldn = n;
6249         ir_opcode iro = get_irn_opcode(n);
6250
6251         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6252         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6253
6254         /* constant expression evaluation / constant folding */
6255         if (get_opt_constant_folding()) {
6256                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6257                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6258                         unsigned fp_model = get_irg_fp_model(current_ir_graph);
6259                         int old_fp_mode = tarval_enable_fp_ops((fp_model & fp_strict_algebraic) == 0);
6260                         /* try to evaluate */
6261                         tv = computed_value(n);
6262                         if (tv != tarval_bad) {
6263                                 ir_node *nw;
6264                                 ir_type *old_tp = get_irn_type(n);
6265                                 int i, arity = get_irn_arity(n);
6266                                 int node_size;
6267
6268                                 /*
6269                                  * Try to recover the type of the new expression.
6270                                  */
6271                                 for (i = 0; i < arity && !old_tp; ++i)
6272                                         old_tp = get_irn_type(get_irn_n(n, i));
6273
6274                                 /*
6275                                  * we MUST copy the node here temporary, because it's still needed
6276                                  * for DBG_OPT_CSTEVAL
6277                                  */
6278                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6279                                 oldn = alloca(node_size);
6280
6281                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6282                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6283
6284                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6285                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6286
6287                                 /* note the inplace edges module */
6288                                 edges_node_deleted(n, current_ir_graph);
6289
6290                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6291                                 irg_kill_node(current_ir_graph, n);
6292                                 nw = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
6293
6294                                 if (old_tp && get_type_mode(old_tp) == get_tarval_mode(tv))
6295                                         set_Const_type(nw, old_tp);
6296                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6297                                 tarval_enable_fp_ops(old_fp_mode);
6298                                 return nw;
6299                         }
6300                         tarval_enable_fp_ops(old_fp_mode);
6301                 }
6302         }
6303
6304         /* remove unnecessary nodes */
6305         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6306             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6307             (iro == iro_Id)   ||
6308             (iro == iro_Proj) ||
6309             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6310                 n = equivalent_node(n);
6311
6312         /* Common Subexpression Elimination.
6313          *
6314          * Checks whether n is already available.
6315          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6316          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6317          * subexpressions within a block.
6318          */
6319         if (get_opt_cse())
6320                 n = identify_cons(current_ir_graph->value_table, n);
6321
6322         if (n != oldn) {
6323                 edges_node_deleted(oldn, current_ir_graph);
6324
6325                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6326                 irg_kill_node(current_ir_graph, oldn);
6327                 return n;
6328         }
6329
6330         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6331            free the node. */
6332         iro = get_irn_opcode(n);
6333         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6334             (iro == iro_Cond) ||
6335             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6336                 n = transform_node(n);
6337
6338         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
6339            Run always for transformation induced Bads. */
6340         n = gigo(n);
6341
6342         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6343         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6344                 n = identify_remember(current_ir_graph->value_table, n);
6345         }
6346
6347         return n;
6348 }  /* optimize_node */
6349
6350
6351 /**
6352  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
6353  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
6354  * i.e., a copying garbage collection.
6355  */
6356 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n) {
6357         tarval *tv;
6358         ir_node *oldn = n;
6359         ir_opcode iro = get_irn_opcode(n);
6360
6361         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6362
6363         /* constant expression evaluation / constant folding */
6364         if (get_opt_constant_folding()) {
6365                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6366                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6367                         unsigned fp_model = get_irg_fp_model(current_ir_graph);
6368                         int old_fp_mode = tarval_enable_fp_ops((fp_model & fp_strict_algebraic) == 0);
6369                         /* try to evaluate */
6370                         tv = computed_value(n);
6371                         if (tv != tarval_bad) {
6372                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6373                                 ir_type *old_tp = get_irn_type(n);
6374                                 int i, arity = get_irn_arity(n);
6375
6376                                 /*
6377                                  * Try to recover the type of the new expression.
6378                                  */
6379                                 for (i = 0; i < arity && !old_tp; ++i)
6380                                         old_tp = get_irn_type(get_irn_n(n, i));
6381
6382                                 n = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
6383
6384                                 if (old_tp && get_type_mode(old_tp) == get_tarval_mode(tv))
6385                                         set_Const_type(n, old_tp);
6386
6387                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
6388                                 tarval_enable_fp_ops(old_fp_mode);
6389                                 return n;
6390                         }
6391                         tarval_enable_fp_ops(old_fp_mode);
6392                 }
6393         }
6394
6395         /* remove unnecessary nodes */
6396         if (get_opt_constant_folding() ||
6397             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6398             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6399             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6400             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6401                 n = equivalent_node(n);
6402
6403         /** common subexpression elimination **/
6404         /* Checks whether n is already available. */
6405         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
6406            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
6407            subexpressions within a block. */
6408         if (get_opt_cse()) {
6409                 n = identify_remember(current_ir_graph->value_table, n);
6410         }
6411
6412         /* Some more constant expression evaluation. */
6413         iro = get_irn_opcode(n);
6414         if (get_opt_constant_folding() ||
6415                 (iro == iro_Cond) ||
6416                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6417                 n = transform_node(n);
6418
6419         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
6420            Run always for transformation induced Bads.  */
6421         n = gigo(n);
6422
6423         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6424         irn_vrfy(n);
6425
6426         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6427            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
6428            is cse with the start block!) */
6429         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block))
6430                 n = identify_remember(current_ir_graph->value_table, n);
6431
6432         return n;
6433 }  /* optimize_in_place_2 */
6434
6435 /**
6436  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
6437  */
6438 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n) {
6439         /* Handle graph state */
6440         assert(get_irg_phase_state(current_ir_graph) != phase_building);
6441
6442         if (get_opt_global_cse())
6443                 set_irg_pinned(current_ir_graph, op_pin_state_floats);
6444         if (get_irg_outs_state(current_ir_graph) == outs_consistent)
6445                 set_irg_outs_inconsistent(current_ir_graph);
6446
6447         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
6448            change the control graph. */
6449         set_irg_doms_inconsistent(current_ir_graph);
6450         return optimize_in_place_2(n);
6451 }  /* optimize_in_place */
6452
6453 /**
6454  * Calculate a hash value of a Const node.
6455  */
6456 static unsigned hash_Const(const ir_node *node) {
6457         unsigned h;
6458
6459         /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
6460         h = HASH_PTR(node->attr.con.tv);
6461         h = 9*h + HASH_PTR(get_irn_mode(node));
6462
6463         return h;
6464 }  /* hash_Const */
6465
6466 /**
6467  * Calculate a hash value of a SymConst node.
6468  */
6469 static unsigned hash_SymConst(const ir_node *node) {
6470         unsigned h;
6471
6472         /* special value for const, as they only differ in their symbol. */
6473         h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
6474         h = 9*h + HASH_PTR(get_irn_mode(node));
6475
6476         return h;
6477 }  /* hash_SymConst */
6478
6479 /**
6480  * Set the default hash operation in an ir_op_ops.
6481  *
6482  * @param code   the opcode for the default operation
6483  * @param ops    the operations initialized
6484  *
6485  * @return
6486  *    The operations.
6487  */
6488 static ir_op_ops *firm_set_default_hash(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6489 {
6490 #define CASE(a)                                    \
6491         case iro_##a:                                  \
6492                 ops->hash  = hash_##a; \
6493                 break
6494
6495         /* hash function already set */
6496         if (ops->hash != NULL)
6497                 return ops;
6498
6499         switch (code) {
6500         CASE(Const);
6501         CASE(SymConst);
6502         default:
6503                 /* use input/mode default hash if no function was given */
6504                 ops->hash = firm_default_hash;
6505         }
6506
6507         return ops;
6508 #undef CASE
6509 }
6510
6511 /*
6512  * Sets the default operation for an ir_ops.
6513  */
6514 ir_op_ops *firm_set_default_operations(ir_opcode code, ir_op_ops *ops) {
6515         ops = firm_set_default_hash(code, ops);
6516         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
6517         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
6518         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
6519         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
6520         ops = firm_set_default_get_type(code, ops);
6521         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
6522         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
6523
6524         return ops;
6525 }  /* firm_set_default_operations */