lower_dw: huge refactoring, allow custom lowering funcs, fix endianess problems
[libfirm] / ir / lower / lower_intrinsics.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief   lowering of Calls of intrinsic functions
23  * @author  Michael Beck
24  * @version $Id$
25  */
26 #include "config.h"
27
28 #include <stdbool.h>
29
30 #include "lowering.h"
31 #include "irop_t.h"
32 #include "irprog_t.h"
33 #include "irnode_t.h"
34 #include "irprog_t.h"
35 #include "irgwalk.h"
36 #include "ircons.h"
37 #include "irgmod.h"
38 #include "irgopt.h"
39 #include "trouts.h"
40 #include "irverify.h"
41 #include "pmap.h"
42 #include "array_t.h"
43 #include "irpass_t.h"
44 #include "iropt_dbg.h"
45 #include "error.h"
46 #include "be.h"
47
48 /** Walker environment. */
49 typedef struct walker_env {
50         pmap     *c_map;              /**< The intrinsic call map. */
51         size_t   nr_of_intrinsics;    /**< statistics */
52         i_instr_record **i_map;       /**< The intrinsic instruction map. */
53 } walker_env_t;
54
55 /**
56  * walker: call all mapper functions
57  */
58 static void call_mapper(ir_node *node, void *env)
59 {
60         walker_env_t *wenv = (walker_env_t*)env;
61         ir_op *op = get_irn_op(node);
62
63         if (op == op_Call) {
64                 ir_node *symconst;
65                 pmap_entry *p;
66                 const i_call_record *r;
67                 ir_entity *ent;
68
69                 symconst = get_Call_ptr(node);
70                 if (! is_Global(symconst))
71                         return;
72
73                 ent = get_Global_entity(symconst);
74                 p   = pmap_find(wenv->c_map, ent);
75
76                 if (p) {
77                         r = (const i_call_record*)p->value;
78                         wenv->nr_of_intrinsics += r->i_mapper(node, r->ctx) ? 1 : 0;
79                 }
80         } else {
81                 if (op->code < (unsigned) ARR_LEN(wenv->i_map)) {
82                         const i_instr_record *r = wenv->i_map[op->code];
83                         /* run all possible mapper */
84                         while (r) {
85                                 if (r->i_mapper(node, r->ctx)) {
86                                         ++wenv->nr_of_intrinsics;
87                                         break;
88                                 }
89                                 r = (const i_instr_record*)r->link;
90                         }
91                 }
92         }
93 }  /* call_mapper */
94
95 /* Go through all graphs and map calls to intrinsic functions. */
96 size_t lower_intrinsics(i_record *list, size_t length, int part_block_used)
97 {
98         size_t         i, n;
99         size_t         n_ops = get_irp_n_opcodes();
100         ir_graph       *irg;
101         pmap           *c_map = pmap_create_ex(length);
102         i_instr_record **i_map;
103         size_t         nr_of_intrinsics = 0;
104         walker_env_t   wenv;
105
106         /* we use the ir_op generic pointers here */
107         NEW_ARR_A(i_instr_record *, i_map, n_ops);
108         memset((void *)i_map, 0, sizeof(*i_map) * n_ops);
109
110         /* fill a map for faster search */
111         for (i = 0; i < length; ++i) {
112                 if (list[i].i_call.kind == INTRINSIC_CALL) {
113                         pmap_insert(c_map, list[i].i_call.i_ent, (void *)&list[i].i_call);
114                 } else {
115                         ir_op *op = list[i].i_instr.op;
116                         assert(op->code < (unsigned) ARR_LEN(i_map));
117
118                         list[i].i_instr.link = i_map[op->code];
119                         i_map[op->code] = &list[i].i_instr;
120                 }
121         }
122
123         wenv.c_map = c_map;
124         wenv.i_map = i_map;
125
126         for (i = 0, n = get_irp_n_irgs(); i < n; ++i) {
127                 irg = get_irp_irg(i);
128
129                 if (part_block_used) {
130                         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK | IR_RESOURCE_PHI_LIST);
131                         collect_phiprojs(irg);
132                 }
133
134                 wenv.nr_of_intrinsics = 0;
135                 irg_walk_graph(irg, NULL, call_mapper, &wenv);
136
137                 if (part_block_used)
138                         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK | IR_RESOURCE_PHI_LIST);
139
140                 if (wenv.nr_of_intrinsics > 0) {
141                         /* Changes detected: we might have added/removed nodes. */
142                         set_irg_callee_info_state(irg, irg_callee_info_inconsistent);
143
144                         /* Exception control flow might have changed / new block might have added. */
145                         set_irg_doms_inconsistent(irg);
146                         set_irg_extblk_inconsistent(irg);
147
148                         /* Calls might be removed/added. */
149                         set_trouts_inconsistent();
150
151                         /* verify here */
152                         irg_verify(irg, VERIFY_NORMAL);
153
154                         nr_of_intrinsics += wenv.nr_of_intrinsics;
155                 }
156         }
157         pmap_destroy(c_map);
158
159         return nr_of_intrinsics;
160 }  /* lower_intrinsics */
161
162 typedef struct pass_t {
163         ir_prog_pass_t pass;
164
165         int      part_block_used;
166         size_t   length;
167         i_record list[1];
168 } pass_t;
169
170 /**
171  * Wrapper for running lower_intrinsics() as an ir_prog pass.
172  */
173 static int pass_wrapper(ir_prog *irp, void *context)
174 {
175         pass_t *pass = (pass_t*)context;
176         (void) irp; /* TODO: set current irp, or remove parameter */
177         lower_intrinsics(pass->list, pass->length, pass->part_block_used);
178         /* probably this pass should not run again */
179         return 0;
180 }
181
182 /**
183  * Creates an ir_prog pass for lower_intrinsics.
184  *
185  * @param name             the name of this pass or NULL
186  * @param list             an array of intrinsic map records
187  * @param length           the length of the array
188  * @param part_block_used  set to true if part_block() must be using during lowering
189  */
190 ir_prog_pass_t *lower_intrinsics_pass(
191         const char *name,
192         i_record *list, size_t length, int part_block_used)
193 {
194         pass_t *pass = (pass_t*)xmalloc(sizeof(*pass) + (length-1) * sizeof(pass->list[0]));
195
196         memcpy(pass->list, list, sizeof(list[0]) * length);
197         pass->length          = length;
198         pass->part_block_used = part_block_used;
199
200         return def_prog_pass_constructor(
201                 &pass->pass, name ? name : "lower_intrinsics", pass_wrapper);
202 }  /* lower_intrinsics_pass*/
203
204 /**
205  * Helper function, replace the call by the given node.
206  *
207  * @param irn      the result node
208  * @param call     the call to replace
209  * @param mem      the new mem result
210  * @param reg_jmp  new regular control flow, if NULL, a Jmp will be used
211  * @param exc_jmp  new exception control flow, if reg_jmp == NULL, a Bad will be used
212  */
213 static void replace_call(ir_node *irn, ir_node *call, ir_node *mem, ir_node *reg_jmp, ir_node *exc_jmp)
214 {
215         ir_node  *block = get_nodes_block(call);
216         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
217
218         if (reg_jmp == NULL) {
219
220                 /* Beware: do we need here a protection against CSE? Better we do it. */
221                 int old_cse = get_opt_cse();
222                 set_opt_cse(0);
223                 reg_jmp = new_r_Jmp(block);
224                 set_opt_cse(old_cse);
225                 exc_jmp = new_r_Bad(irg, mode_X);
226         }
227         irn = new_r_Tuple(block, 1, &irn);
228
229         turn_into_tuple(call, pn_Call_max);
230         set_Tuple_pred(call, pn_Call_M, mem);
231         set_Tuple_pred(call, pn_Call_X_regular, reg_jmp);
232         set_Tuple_pred(call, pn_Call_X_except, exc_jmp);
233         set_Tuple_pred(call, pn_Call_T_result, irn);
234 }  /* replace_call */
235
236 /* A mapper for the integer abs. */
237 int i_mapper_abs(ir_node *call, void *ctx)
238 {
239         ir_node  *mem      = get_Call_mem(call);
240         ir_node  *block    = get_nodes_block(call);
241         ir_node  *op       = get_Call_param(call, 0);
242         ir_graph *irg      = get_irn_irg(call);
243         ir_mode  *mode     = get_irn_mode(op);
244         dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(call);
245         ir_node  *zero     = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
246         ir_node  *cmp      = new_rd_Cmp(dbg, block, op, zero, ir_relation_less);
247         ir_node  *minus_op = new_rd_Minus(dbg, block, op, mode);
248         ir_node  *mux;
249         arch_allow_ifconv_func allow_ifconv = be_get_backend_param()->allow_ifconv;
250         (void) ctx;
251
252         /* mux allowed by backend? */
253         if (!allow_ifconv(cmp, op, minus_op))
254                 return 0;
255
256         /* construct Mux */
257         mux = new_rd_Mux(dbg, block, cmp, op, minus_op, mode);
258         DBG_OPT_ALGSIM0(call, mux, FS_OPT_RTS_ABS);
259         replace_call(mux, call, mem, NULL, NULL);
260         return 1;
261 }  /* i_mapper_abs */
262
263 /* A mapper for the integer bswap. */
264 int i_mapper_bswap(ir_node *call, void *ctx)
265 {
266         ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
267         ir_node *block = get_nodes_block(call);
268         ir_node *op    = get_Call_param(call, 0);
269         ir_type *tp    = get_Call_type(call);
270         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(call);
271         ir_node *irn;
272         (void) ctx;
273
274         irn = new_rd_Builtin(dbg, block, get_irg_no_mem(current_ir_graph), 1, &op, ir_bk_bswap, tp);
275         set_irn_pinned(irn, op_pin_state_floats);
276         irn = new_r_Proj(irn, get_irn_mode(op), pn_Builtin_1_result);
277         replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
278         return 1;
279 }  /* i_mapper_bswap */
280
281 /* A mapper for the alloca() function. */
282 int i_mapper_alloca(ir_node *call, void *ctx)
283 {
284         ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
285         ir_node *block = get_nodes_block(call);
286         ir_node *op    = get_Call_param(call, 0);
287         ir_node *irn, *exc, *no_exc;
288         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(call);
289         (void) ctx;
290
291         if (mode_is_signed(get_irn_mode(op))) {
292                 ir_mode *mode = get_irn_mode(op);
293                 mode = find_unsigned_mode(mode);
294                 if (mode == NULL) {
295                         panic("Cannot find unsigned mode for %M", mode);
296                 }
297                 op = new_rd_Conv(dbg, block, op, mode);
298         }
299
300         irn    = new_rd_Alloc(dbg, block, mem, op, firm_unknown_type, stack_alloc);
301         mem    = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_M, pn_Alloc_M);
302         no_exc = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_X, pn_Alloc_X_regular);
303         exc    = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_X, pn_Alloc_X_except);
304         irn    = new_rd_Proj(dbg, irn, get_modeP_data(), pn_Alloc_res);
305
306         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_ALLOCA);
307         replace_call(irn, call, mem, no_exc, exc);
308         return 1;
309 }  /* i_mapper_alloca */
310
311 /* A mapper for the floating point sqrt. */
312 int i_mapper_sqrt(ir_node *call, void *ctx)
313 {
314         ir_node   *mem;
315         ir_tarval *tv;
316         ir_node   *op = get_Call_param(call, 0);
317         (void) ctx;
318
319         if (!is_Const(op))
320                 return 0;
321
322         tv = get_Const_tarval(op);
323         if (! tarval_is_null(tv) && !tarval_is_one(tv))
324                 return 0;
325
326         mem = get_Call_mem(call);
327
328         /* sqrt(0) = 0, sqrt(1) = 1 */
329         DBG_OPT_ALGSIM0(call, op, FS_OPT_RTS_SQRT);
330         replace_call(op, call, mem, NULL, NULL);
331         return 1;
332 }  /* i_mapper_sqrt */
333
334 /* A mapper for the floating point cbrt. */
335 int i_mapper_cbrt(ir_node *call, void *ctx)
336 {
337         ir_node   *mem;
338         ir_tarval *tv;
339         ir_node   *op = get_Call_param(call, 0);
340         (void) ctx;
341
342         if (!is_Const(op))
343                 return 0;
344
345         tv = get_Const_tarval(op);
346         if (! tarval_is_null(tv) && !tarval_is_one(tv) && !tarval_is_minus_one(tv))
347                 return 0;
348
349         mem = get_Call_mem(call);
350
351         /* cbrt(0) = 0, cbrt(1) = 1, cbrt(-1) = -1 */
352         DBG_OPT_ALGSIM0(call, op, FS_OPT_RTS_CBRT);
353         replace_call(op, call, mem, NULL, NULL);
354         return 1;
355 }  /* i_mapper_cbrt */
356
357 /* A mapper for the floating point pow. */
358 int i_mapper_pow(ir_node *call, void *ctx)
359 {
360         dbg_info *dbg;
361         ir_node  *mem;
362         ir_node  *left  = get_Call_param(call, 0);
363         ir_node  *right = get_Call_param(call, 1);
364         ir_node  *block = get_nodes_block(call);
365         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
366         ir_node  *irn, *reg_jmp = NULL, *exc_jmp = NULL;
367         (void) ctx;
368
369         if (is_Const(left) && is_Const_one(left)) {
370                 /* pow (1.0, x) = 1.0 */
371                 irn = left;
372         } else if (is_Const(right)) {
373                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(right);
374                 if (tarval_is_null(tv)) {
375                         /* pow(x, 0.0) = 1.0 */
376                         ir_mode *mode = get_tarval_mode(tv);
377                         irn = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
378                 } else if (tarval_is_one(tv)) {
379                         /* pow(x, 1.0) = x */
380                         irn = left;
381                 } else if (tarval_is_minus_one(tv)) {
382                         /* pow(x, -1.0) = 1/x */
383                         irn = NULL;
384                 } else
385                         return 0;
386         } else {
387                 return 0;
388         }
389
390         mem = get_Call_mem(call);
391         dbg = get_irn_dbg_info(call);
392
393         if (irn == NULL) {
394                 ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
395                 ir_node *div;
396
397                 irn  = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
398                 div  = new_rd_Div(dbg, block, mem, irn, left, mode, op_pin_state_pinned);
399                 mem  = new_r_Proj(div, mode_M, pn_Div_M);
400                 irn  = new_r_Proj(div, mode, pn_Div_res);
401                 reg_jmp = new_r_Proj(div, mode_X, pn_Div_X_regular);
402                 exc_jmp = new_r_Proj(div, mode_X, pn_Div_X_except);
403         }
404         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_POW);
405         replace_call(irn, call, mem, reg_jmp, exc_jmp);
406         return 1;
407 }  /* i_mapper_pow */
408
409 /* A mapper for the floating point exp. */
410 int i_mapper_exp(ir_node *call, void *ctx)
411 {
412         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
413         (void) ctx;
414
415         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
416                 /* exp(0.0) = 1.0 */
417                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(val);
418                 ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
419                 ir_node *irn   = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
420                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
421                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_EXP);
422                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
423                 return 1;
424         }
425         return 0;
426 }  /* i_mapper_exp */
427
428 /**
429  * A mapper for mapping f(0.0) to 0.0.
430  */
431 static int i_mapper_zero_to_zero(ir_node *call, void *ctx, int reason)
432 {
433         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
434         (void) ctx;
435
436         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
437                 /* f(0.0) = 0.0 */
438                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
439                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, val, reason);
440                 replace_call(val, call, mem, NULL, NULL);
441                 return 1;
442         }
443         return 0;
444 }  /* i_mapper_zero_to_zero */
445
446 /**
447  * A mapper for mapping f(1.0) to 0.0.
448  */
449 static int i_mapper_one_to_zero(ir_node *call, void *ctx, int reason)
450 {
451         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
452         (void) ctx;
453
454         if (is_Const(val) && is_Const_one(val)) {
455                 /* acos(1.0) = 0.0 */
456                 ir_graph *irg = get_irn_irg(val);
457                 ir_mode *mode = get_irn_mode(val);
458                 ir_node *irn  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
459                 ir_node *mem  = get_Call_mem(call);
460                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, reason);
461                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
462                 return 1;
463         }
464         return 0;
465 }  /* i_mapper_one_to_zero */
466
467 /**
468  * A mapper for mapping a functions with the following characteristics:
469  * f(-x)  = f(x).
470  * f(0.0) = 1.0
471  */
472 static int i_mapper_symmetric_zero_to_one(ir_node *call, void *ctx, int reason)
473 {
474         int      changed = 0;
475         ir_node *val     = get_Call_param(call, 0);
476         (void) ctx;
477
478         if (is_strictConv(val)) {
479                 ir_node *op = get_Conv_op(val);
480                 if (is_Minus(op)) {
481                         /* f(-x) = f(x) with strictConv */
482                         ir_node *block = get_nodes_block(call);
483                         ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
484                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(val);
485
486                         op = get_Minus_op(op);
487                         val = new_rd_Conv(dbg, block, op, mode);
488                         if (is_Conv(val)) {
489                                 /* still a Conv ? */
490                                 set_Conv_strict(val, 1);
491                         }
492                         DBG_OPT_ALGSIM2(call, op, call, FS_OPT_RTS_SYMMETRIC);
493                         set_Call_param(call, 0, val);
494                         changed = 1;
495                 }
496         } else if (is_Minus(val)) {
497                 /* f(-x) = f(x) */
498                 val = get_Minus_op(val);
499                 DBG_OPT_ALGSIM2(call, val, call, FS_OPT_RTS_SYMMETRIC);
500                 set_Call_param(call, 0, val);
501                 changed = 1;
502         }
503
504         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
505                 /* f(0.0) = 1.0 */
506                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(val);
507                 ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
508                 ir_node *irn   = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
509                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
510                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, reason);
511                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
512                 changed = 1;
513         }
514         return changed;
515 }  /* i_mapper_symmetric_zero_to_one */
516
517 /* A mapper for the floating point log. */
518 int i_mapper_log(ir_node *call, void *ctx)
519 {
520         /* log(1.0) = 0.0 */
521         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_LOG);
522 }  /* i_mapper_log */
523
524 /* A mapper for the floating point sin. */
525 int i_mapper_sin(ir_node *call, void *ctx)
526 {
527         /* sin(0.0) = 0.0 */
528         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_SIN);
529 }  /* i_mapper_sin */
530
531 /* A mapper for the floating point cos. */
532 int i_mapper_cos(ir_node *call, void *ctx)
533 {
534         /* cos(0.0) = 1.0, cos(-x) = x */
535         return i_mapper_symmetric_zero_to_one(call, ctx, FS_OPT_RTS_COS);
536 }  /* i_mapper_cos */
537
538 /* A mapper for the floating point tan. */
539 int i_mapper_tan(ir_node *call, void *ctx)
540 {
541         /* tan(0.0) = 0.0 */
542         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_TAN);
543 }  /* i_mapper_tan */
544
545 /* A mapper for the floating point asin. */
546 int i_mapper_asin(ir_node *call, void *ctx)
547 {
548         /* asin(0.0) = 0.0 */
549         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ASIN);
550 }  /* i_mapper_asin */
551
552 /* A mapper for the floating point acos. */
553 int i_mapper_acos(ir_node *call, void *ctx)
554 {
555         /* acos(1.0) = 0.0 */
556         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ACOS);
557 }  /* i_mapper_acos */
558
559 /* A mapper for the floating point atan. */
560 int i_mapper_atan(ir_node *call, void *ctx)
561 {
562         /* atan(0.0) = 0.0 */
563         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ATAN);
564 }  /* i_mapper_atan */
565
566 /* A mapper for the floating point sinh. */
567 int i_mapper_sinh(ir_node *call, void *ctx)
568 {
569         /* sinh(0.0) = 0.0 */
570         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_SINH);
571 }  /* i_mapper_sinh */
572
573 /* A mapper for the floating point cosh. */
574 int i_mapper_cosh(ir_node *call, void *ctx)
575 {
576         /* cosh(0.0) = 1.0, cosh(-x) = x */
577         return i_mapper_symmetric_zero_to_one(call, ctx, FS_OPT_RTS_COSH);
578 }  /* i_mapper_cosh */
579
580 /* A mapper for the floating point tanh. */
581 int i_mapper_tanh(ir_node *call, void *ctx)
582 {
583         /* tanh(0.0) = 0.0 */
584         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_TANH);
585 }  /* i_mapper_tanh */
586
587 /**
588  * Return the const entity that is accessed through the pointer ptr or
589  * NULL if there is no entity (or the entity is not constant).
590  *
591  * @param ptr  the pointer
592  */
593 static ir_entity *get_const_entity(ir_node *ptr)
594 {
595         if (is_Global(ptr)) {
596                 ir_entity *ent = get_Global_entity(ptr);
597
598                 if (get_entity_linkage(ent) & IR_LINKAGE_CONSTANT) {
599                         /* a constant entity */
600                         return ent;
601                 }
602         }
603         return NULL;
604 }  /* get_const_entity */
605
606 static bool initializer_val_is_null(ir_initializer_t *init)
607 {
608         ir_tarval *tv;
609
610         if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_NULL)
611                 return true;
612
613         if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_TARVAL) {
614                 tv = get_initializer_tarval_value(init);
615         } else if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_CONST) {
616                 ir_node *irn = get_initializer_const_value(init);
617                 if (!is_Const(irn))
618                         return false;
619                 tv = get_Const_tarval(irn);
620         } else {
621                 return false;
622         }
623
624         return tarval_is_null(tv);
625 }
626
627 /**
628  * Calculate the value of strlen if possible.
629  *
630  * @param ent     the entity
631  * @param res_tp  the result type
632  *
633  * @return a Const node containing the strlen() result or NULL
634  *         if the evaluation fails
635  */
636 static ir_node *eval_strlen(ir_graph *irg, ir_entity *ent, ir_type *res_tp)
637 {
638         ir_type *tp = get_entity_type(ent);
639         ir_mode *mode;
640         ir_initializer_t *initializer;
641         size_t            size;
642         size_t            i;
643
644         if (! is_Array_type(tp))
645                 return NULL;
646         tp = get_array_element_type(tp);
647         if (! is_Primitive_type(tp))
648                 return NULL;
649         mode = get_type_mode(tp);
650
651         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
652         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
653                 return NULL;
654
655         if (!has_entity_initializer(ent)) {
656                 size_t i, n;
657
658                 n = get_compound_ent_n_values(ent);
659                 for (i = 0; i < n; ++i) {
660                         ir_node *irn = get_compound_ent_value(ent, i);
661
662                         if (! is_Const(irn))
663                                 return NULL;
664
665                         if (is_Const_null(irn)) {
666                                 /* found the length */
667                                 ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(i, get_type_mode(res_tp));
668                                 return new_r_Const(irg, tv);
669                         }
670                 }
671                 return NULL;
672         }
673
674         initializer = get_entity_initializer(ent);
675         if (get_initializer_kind(initializer) != IR_INITIALIZER_COMPOUND)
676                 return NULL;
677
678         size = get_initializer_compound_n_entries(initializer);
679         for (i = 0; i < size; ++i) {
680                 ir_initializer_t *val = get_initializer_compound_value(initializer, i);
681                 if (initializer_val_is_null(val)) {
682                         ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(i, get_type_mode(res_tp));
683                         return new_r_Const(irg, tv);
684                 }
685         }
686
687         return NULL;
688 }  /* eval_strlen */
689
690 /* A mapper for strlen */
691 int i_mapper_strlen(ir_node *call, void *ctx)
692 {
693         ir_node *s     = get_Call_param(call, 0);
694         ir_entity *ent = get_const_entity(s);
695
696         (void) ctx;
697
698         /* FIXME: this cannot handle constant strings inside struct initializers yet */
699         if (ent != NULL) {
700                 /* a constant entity */
701                 ir_type *tp = get_Call_type(call);
702                 ir_node *irn;
703
704                 tp  = get_method_res_type(tp, 0);
705                 irn = eval_strlen(get_irn_irg(call), ent, tp);
706
707                 if (irn) {
708                         ir_node *mem = get_Call_mem(call);
709                         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRLEN);
710                         replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
711                         return 1;
712                 }
713         }
714         return 0;
715 }  /* i_mapper_strlen */
716
717 /**
718  * Calculate the value of strlen if possible.
719  *
720  * @param left    the left entity
721  * @param right   the right entity
722  * @param res_tp  the result type
723  *
724  * @return a Const node containing the strcmp() result or NULL
725  *         if the evaluation fails
726  */
727 static ir_node *eval_strcmp(ir_graph *irg, ir_entity *left, ir_entity *right,
728                             ir_type *res_tp)
729 {
730         ir_type *tp;
731         ir_mode *mode;
732
733         tp = get_entity_type(left);
734         if (! is_Array_type(tp))
735                 return NULL;
736         tp = get_array_element_type(tp);
737         if (! is_Primitive_type(tp))
738                 return NULL;
739         mode = get_type_mode(tp);
740
741         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
742         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
743                 return NULL;
744
745         tp = get_entity_type(right);
746         if (! is_Array_type(tp))
747                 return NULL;
748         tp = get_array_element_type(tp);
749         if (! is_Primitive_type(tp))
750                 return NULL;
751         mode = get_type_mode(tp);
752
753         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
754         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
755                 return NULL;
756
757         if (!has_entity_initializer(left) && !has_entity_initializer(right)) {
758                 /* code that uses deprecated compound_graph_path stuff */
759                 size_t n   = get_compound_ent_n_values(left);
760                 size_t n_r = get_compound_ent_n_values(right);
761                 size_t i;
762                 int    res = 0;
763
764                 if (n_r < n)
765                         n = n_r;
766                 for (i = 0; i < n; ++i) {
767                         ir_node *irn;
768                         long v_l, v_r;
769                         ir_tarval *tv;
770
771                         irn = get_compound_ent_value(left, i);
772                         if (! is_Const(irn))
773                                 return NULL;
774                         tv = get_Const_tarval(irn);
775                         v_l = get_tarval_long(tv);
776
777                         irn = get_compound_ent_value(right, i);
778                         if (! is_Const(irn))
779                                 return NULL;
780                         tv = get_Const_tarval(irn);
781                         v_r = get_tarval_long(tv);
782
783                         if (v_l < v_r) {
784                                 res = -1;
785                                 break;
786                         }
787                         if (v_l > v_r) {
788                                 res = +1;
789                                 break;
790                         }
791
792                         if (v_l == 0) {
793                                 res = 0;
794                                 break;
795                         }
796                 }
797                 if (i < n) {
798                         /* we found an end */
799                         ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(res, get_type_mode(res_tp));
800                         return new_r_Const(irg, tv);
801                 }
802                 return NULL;
803         }
804
805         /* TODO */
806
807         return NULL;
808 }  /* eval_strcmp */
809
810 /**
811  * Checks if an entity represents the empty string.
812  *
813  * @param ent     the entity
814  *
815  * @return non-zero if ent represents the empty string
816  */
817 static int is_empty_string(ir_entity *ent)
818 {
819         ir_type          *tp = get_entity_type(ent);
820         ir_mode          *mode;
821         ir_node          *irn;
822         ir_initializer_t *initializer;
823         ir_initializer_t *init0;
824
825         if (! is_Array_type(tp))
826                 return 0;
827         tp = get_array_element_type(tp);
828         if (! is_Primitive_type(tp))
829                 return 0;
830         mode = get_type_mode(tp);
831
832         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
833         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
834                 return 0;
835
836         if (!has_entity_initializer(ent)) {
837                 /* code for deprecated compound_graph_path stuff */
838                 size_t n = get_compound_ent_n_values(ent);
839                 if (n < 1)
840                         return 0;
841                 irn = get_compound_ent_value(ent, 0);
842
843                 return is_Const(irn) && is_Const_null(irn);
844         }
845
846         initializer = get_entity_initializer(ent);
847         if (get_initializer_kind(initializer) != IR_INITIALIZER_COMPOUND)
848                 return 0;
849
850         if (get_initializer_compound_n_entries(initializer) < 1)
851                 return 0;
852
853         init0 = get_initializer_compound_value(initializer, 0);
854         return initializer_val_is_null(init0);
855 }  /* is_empty_string */
856
857 /* A mapper for strcmp */
858 int i_mapper_strcmp(ir_node *call, void *ctx)
859 {
860         ir_node   *left    = get_Call_param(call, 0);
861         ir_node   *right   = get_Call_param(call, 1);
862         ir_node   *irn     = NULL;
863         ir_node   *exc     = NULL;
864         ir_node   *reg     = NULL;
865         ir_type   *call_tp = get_Call_type(call);
866         ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
867         ir_entity *ent_l, *ent_r;
868         ir_type   *char_tp;
869         ir_node   *v;
870
871         (void) ctx;
872
873         /* do some type checks first */
874         if (! is_Primitive_type(res_tp))
875                 return 0;
876         char_tp = get_method_param_type(call_tp, 0);
877         if (char_tp != get_method_param_type(call_tp, 1))
878                 return 0;
879         if (! is_Pointer_type(char_tp))
880                 return 0;
881         char_tp = get_pointer_points_to_type(char_tp);
882
883         if (left == right) {
884                 /* a strcmp(s, s) ==> 0 */
885                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(call);
886                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
887                 ir_mode *mode  = get_type_mode(res_tp);
888
889                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
890                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRCMP);
891                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
892                 return 1;
893         }
894         ent_l = get_const_entity(left);
895         ent_r = get_const_entity(right);
896
897         if (ent_l != NULL && ent_r != NULL) {
898                 /* both entities are const, try to evaluate */
899                 irn = eval_strcmp(get_irn_irg(call), ent_l, ent_r, res_tp);
900         } else if (ent_l != NULL) {
901                 if (is_empty_string(ent_l)) {
902                         /* s strcmp("", s) ==> -(*s)*/
903                         v = right;
904                         goto replace_by_call;
905                 }
906         } else if (ent_r != NULL) {
907                 if (is_empty_string(ent_r)) {
908                         /* s strcmp(s, "") ==> (*s) */
909                         ir_node  *mem, *block;
910                         dbg_info *dbg;
911                         ir_mode  *mode;
912
913                         v = left;
914 replace_by_call:
915                         mem   = get_Call_mem(call);
916                         block = get_nodes_block(call);
917                         dbg   = get_irn_dbg_info(call);
918                         mode  = get_type_mode(char_tp);
919
920                         /* replace the strcmp by (*x) */
921                         irn = new_rd_Load(dbg, block, mem, v, mode, cons_none);
922                         mem = new_r_Proj(irn, mode_M, pn_Load_M);
923                         exc = new_r_Proj(irn, mode_X, pn_Load_X_except);
924                         reg = new_r_Proj(irn, mode_X, pn_Load_X_regular);
925                         irn = new_r_Proj(irn, mode, pn_Load_res);
926
927                         /* conv to the result mode */
928                         mode = get_type_mode(res_tp);
929                         irn  = new_rd_Conv(dbg, block, irn, mode);
930
931                         if (v == right) {
932                                 /* negate in the ("", s) case */
933                                 irn = new_rd_Minus(dbg, block, irn, mode);
934                         }
935                 }
936         }
937
938         if (irn != NULL) {
939                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
940                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRCMP);
941                 replace_call(irn, call, mem, reg, exc);
942                 return 1;
943         }
944
945         return 0;
946 }  /* i_mapper_strcmp */
947
948 /* A mapper for strncmp */
949 int i_mapper_strncmp(ir_node *call, void *ctx)
950 {
951         ir_node *left  = get_Call_param(call, 0);
952         ir_node *right = get_Call_param(call, 1);
953         ir_node *len   = get_Call_param(call, 2);
954         ir_node *irn;
955         (void) ctx;
956
957         if (left == right || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
958                 /* a strncmp(s, s, len) ==> 0 OR
959                    a strncmp(a, b, 0) ==> 0 */
960                 ir_graph  *irg     = get_irn_irg(call);
961                 ir_node   *mem     = get_Call_mem(call);
962                 ir_node   *adr     = get_Call_ptr(call);
963                 ir_entity *ent     = get_SymConst_entity(adr);
964                 ir_type   *call_tp = get_entity_type(ent);
965                 ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
966                 ir_mode   *mode    = get_type_mode(res_tp);
967
968                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
969                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRNCMP);
970                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
971                 return 1;
972         }
973         return 0;
974 }  /* i_mapper_strncmp */
975
976 /* A mapper for strcpy */
977 int i_mapper_strcpy(ir_node *call, void *ctx)
978 {
979         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
980         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
981         (void) ctx;
982
983         if (dst == src) {
984                 /* a strcpy(d, s) ==> d */
985                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
986                 ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
987
988                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_STRCPY);
989                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
990                 return 1;
991         }
992         return 0;
993 }  /* i_mapper_strcpy */
994
995 /* A mapper for memcpy */
996 int i_mapper_memcpy(ir_node *call, void *ctx)
997 {
998         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
999         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1000         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1001         (void) ctx;
1002
1003         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1004                 /* a memcpy(d, d, len) ==> d OR
1005                    a memcpy(d, s, 0) ==> d */
1006                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1007
1008                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMCPY);
1009                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1010                 return 1;
1011         }
1012         return 0;
1013 }  /* i_mapper_memcpy */
1014
1015 /* A mapper for mempcpy */
1016 int i_mapper_mempcpy(ir_node *call, void *ctx)
1017 {
1018         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1019         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1020         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1021         (void) ctx;
1022
1023         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1024                 /* a memcpy(d, d, len) ==> d + len OR
1025                    a memcpy(d, s, 0) ==> d + 0 */
1026                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(call);
1027                 ir_node *mem  = get_Call_mem(call);
1028                 ir_node *blk  = get_nodes_block(call);
1029                 ir_mode *mode = get_irn_mode(dst);
1030                 ir_node *res  = new_rd_Add(dbg, blk, dst, len, mode);
1031
1032                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, res, FS_OPT_RTS_MEMPCPY);
1033                 replace_call(res, call, mem, NULL, NULL);
1034                 return 1;
1035         }
1036         return 0;
1037 }  /* i_mapper_mempcpy */
1038
1039 /* A mapper for memmove */
1040 int i_mapper_memmove(ir_node *call, void *ctx)
1041 {
1042         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1043         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1044         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1045         (void) ctx;
1046
1047         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1048                 /* a memmove(d, d, len) ==> d OR
1049                    a memmove(d, s, 0) ==> d */
1050                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1051
1052                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMMOVE);
1053                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1054                 return 1;
1055         }
1056         return 0;
1057 }  /* i_mapper_memmove */
1058
1059 /* A mapper for memset */
1060 int i_mapper_memset(ir_node *call, void *ctx)
1061 {
1062         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1063         (void) ctx;
1064
1065         if (is_Const(len) && is_Const_null(len)) {
1066                 /* a memset(d, C, 0) ==> d */
1067                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1068                 ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1069
1070                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMSET);
1071                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1072                 return 1;
1073         }
1074         return 0;
1075 }  /* i_mapper_memset */
1076
1077 /* A mapper for memcmp */
1078 int i_mapper_memcmp(ir_node *call, void *ctx)
1079 {
1080         ir_node *left  = get_Call_param(call, 0);
1081         ir_node *right = get_Call_param(call, 1);
1082         ir_node *len   = get_Call_param(call, 2);
1083         ir_node *irn;
1084         (void) ctx;
1085
1086         if (left == right || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1087                 /* a memcmp(s, s, len) ==> 0 OR
1088                    a memcmp(a, b, 0) ==> 0 */
1089                 ir_graph  *irg     = get_irn_irg(call);
1090                 ir_node   *mem     = get_Call_mem(call);
1091                 ir_node   *adr     = get_Call_ptr(call);
1092                 ir_entity *ent     = get_SymConst_entity(adr);
1093                 ir_type   *call_tp = get_entity_type(ent);
1094                 ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
1095                 ir_mode   *mode    = get_type_mode(res_tp);
1096
1097                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
1098                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRNCMP);
1099                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
1100                 return 1;
1101         }
1102         return 0;
1103 }  /* i_mapper_memcmp */
1104
1105 /**
1106  * Returns the result mode of a node.
1107  */
1108 static ir_mode *get_irn_res_mode(ir_node *node)
1109 {
1110         switch (get_irn_opcode(node)) {
1111         case iro_Load:   return get_Load_mode(node);
1112         case iro_Div:    return get_Div_resmode(node);
1113         case iro_Mod:    return get_Mod_resmode(node);
1114         default: return NULL;
1115         }
1116 }  /* get_irn_res_mode */
1117
1118 #define LMAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
1119
1120 /* A mapper for mapping unsupported instructions to runtime calls. */
1121 int i_mapper_RuntimeCall(ir_node *node, runtime_rt *rt)
1122 {
1123         int i, j, arity, first, n_param, n_res;
1124         long n_proj;
1125         ir_type *mtp;
1126         ir_node *mem, *bl, *call, *addr, *res_proj;
1127         ir_node **in;
1128         ir_graph *irg;
1129         symconst_symbol sym;
1130         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
1131
1132         if (mode != rt->mode)
1133                 return 0;
1134         /* check if the result modes match */
1135         if (mode == mode_T && rt->res_mode != NULL) {
1136                 mode = get_irn_res_mode(node);
1137                 if (mode != rt->res_mode)
1138                         return 0;
1139         }
1140
1141         arity = get_irn_arity(node);
1142         if (arity <= 0)
1143                 return 0;
1144
1145         mtp     = get_entity_type(rt->ent);
1146         n_param = get_method_n_params(mtp);
1147         irg     = current_ir_graph;
1148
1149         mem = get_irn_n(node, 0);
1150         if (get_irn_mode(mem) != mode_M) {
1151                 mem = new_r_NoMem(irg);
1152                 first = 0;
1153         } else
1154                 first = 1;
1155
1156         /* check if the modes of the predecessors match the parameter modes */
1157         if (arity - first != n_param)
1158                 return 0;
1159
1160         for (i = first, j = 0; i < arity; ++i, ++j) {
1161                 ir_type *param_tp = get_method_param_type(mtp, j);
1162                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
1163
1164                 if (get_type_mode(param_tp) != get_irn_mode(pred))
1165                         return 0;
1166         }
1167
1168         n_res = get_method_n_ress(mtp);
1169
1170         /* step 0: calculate the number of needed Proj's */
1171         n_proj = 0;
1172         n_proj = LMAX(n_proj, rt->mem_proj_nr + 1);
1173         n_proj = LMAX(n_proj, rt->regular_proj_nr + 1);
1174         n_proj = LMAX(n_proj, rt->exc_proj_nr + 1);
1175         n_proj = LMAX(n_proj, rt->exc_mem_proj_nr + 1);
1176         n_proj = LMAX(n_proj, rt->res_proj_nr + 1);
1177
1178         if (n_proj > 0) {
1179                 if (rt->mode != mode_T) /* must be mode_T */
1180                         return 0;
1181         } else {
1182                 if (n_res > 0)
1183                         /* must match */
1184                         if (get_type_mode(get_method_res_type(mtp, 0)) != rt->mode)
1185                                 return 0;
1186         }
1187
1188         /* ok, when we are here, the number of predecessors match as well as the parameter modes */
1189         bl = get_nodes_block(node);
1190
1191         in = NULL;
1192         if (n_param > 0) {
1193                 NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param);
1194                 for (i = 0; i < n_param; ++i)
1195                         in[i] = get_irn_n(node, first + i);
1196         }
1197
1198         /* step 1: create the call */
1199         sym.entity_p = rt->ent;
1200         addr = new_r_SymConst(irg, mode_P_code, sym, symconst_addr_ent);
1201         call = new_rd_Call(get_irn_dbg_info(node), bl, mem, addr, n_param, in, mtp);
1202         set_irn_pinned(call, get_irn_pinned(node));
1203
1204         if (n_res > 0)
1205                 res_proj = new_r_Proj(call, mode_T, pn_Call_T_result);
1206         else
1207                 res_proj = NULL;
1208
1209         if (n_proj > 0) {
1210                 n_proj += n_res - 1;
1211
1212                 /* we are ready */
1213                 turn_into_tuple(node, n_proj);
1214
1215                 if (rt->mem_proj_nr >= 0)
1216                         set_Tuple_pred(node, rt->mem_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_M, pn_Call_M));
1217                 if (!is_NoMem(mem)) {
1218                         /* Exceptions can only be handled with real memory */
1219                         if (rt->regular_proj_nr >= 0)
1220                                 set_Tuple_pred(node, rt->regular_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_X, pn_Call_X_regular));
1221                         if (rt->exc_proj_nr >= 0)
1222                                 set_Tuple_pred(node, rt->exc_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_X, pn_Call_X_except));
1223                         if (rt->exc_mem_proj_nr >= 0)
1224                                 set_Tuple_pred(node, rt->mem_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_M, pn_Call_M));
1225                 }
1226
1227                 if (rt->res_proj_nr >= 0) {
1228                         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
1229                                 ir_mode *mode = get_type_mode(get_method_res_type(mtp, i));
1230                                 ir_node *proj = new_r_Proj(res_proj, mode, i);
1231                                 set_Tuple_pred(node, rt->res_proj_nr + i, proj);
1232                         }
1233                 }
1234                 return 1;
1235         } else {
1236                 /* only one return value supported */
1237                 if (n_res > 0) {
1238                         ir_mode *mode = get_type_mode(get_method_res_type(mtp, 0));
1239
1240                         res_proj = new_r_Proj(call, mode_T, pn_Call_T_result);
1241                         res_proj = new_r_Proj(res_proj, mode, 0);
1242
1243                         exchange(node, res_proj);
1244                         return 1;
1245                 }
1246         }
1247         /* should not happen */
1248         return 0;
1249 }  /* i_mapper_RuntimeCall */