make sparc+arm backend completely independent from beabi
[libfirm] / ir / lower / lower_intrinsics.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   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         unsigned 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 = 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 = 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 = r->link;
90                         }
91                 }
92         }
93 }  /* call_mapper */
94
95 /* Go through all graphs and map calls to intrinsic functions. */
96 unsigned lower_intrinsics(i_record *list, int length, int part_block_used)
97 {
98         int            i, n_ops = get_irp_n_opcodes();
99         ir_graph       *irg;
100         pmap           *c_map = pmap_create_ex(length);
101         i_instr_record **i_map;
102         unsigned       nr_of_intrinsics = 0;
103         walker_env_t   wenv;
104
105         /* we use the ir_op generic pointers here */
106         NEW_ARR_A(i_instr_record *, i_map, n_ops);
107         memset((void *)i_map, 0, sizeof(*i_map) * n_ops);
108
109         /* fill a map for faster search */
110         for (i = length - 1; i >= 0; --i) {
111                 if (list[i].i_call.kind == INTRINSIC_CALL) {
112                         pmap_insert(c_map, list[i].i_call.i_ent, (void *)&list[i].i_call);
113                 } else {
114                         ir_op *op = list[i].i_instr.op;
115                         assert(op->code < (unsigned) ARR_LEN(i_map));
116
117                         list[i].i_instr.link = i_map[op->code];
118                         i_map[op->code] = &list[i].i_instr;
119                 }
120         }
121
122         wenv.c_map = c_map;
123         wenv.i_map = i_map;
124
125         for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
126                 irg = get_irp_irg(i);
127
128                 if (part_block_used) {
129                         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK | IR_RESOURCE_PHI_LIST);
130                         collect_phiprojs(irg);
131                 }
132
133                 wenv.nr_of_intrinsics = 0;
134                 irg_walk_graph(irg, NULL, call_mapper, &wenv);
135
136                 if (part_block_used)
137                         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK | IR_RESOURCE_PHI_LIST);
138
139                 if (wenv.nr_of_intrinsics > 0) {
140                         /* Changes detected: we might have added/removed nodes. */
141                         set_irg_outs_inconsistent(irg);
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                         set_irg_loopinfo_inconsistent(irg);
148
149                         /* Calls might be removed/added. */
150                         set_trouts_inconsistent();
151
152                         /* verify here */
153                         irg_verify(irg, VERIFY_NORMAL);
154
155                         /* Optimize it, tuple might be created. */
156                         optimize_graph_df(irg);
157
158                         nr_of_intrinsics += wenv.nr_of_intrinsics;
159                 }
160         }
161         pmap_destroy(c_map);
162
163         return nr_of_intrinsics;
164 }  /* lower_intrinsics */
165
166 struct pass_t {
167         ir_prog_pass_t pass;
168
169         int part_block_used;
170         int      length;
171         i_record list[1];
172 };
173
174 /**
175  * Wrapper for running lower_intrinsics() as an ir_prog pass.
176  */
177 static int pass_wrapper(ir_prog *irp, void *context)
178 {
179         struct pass_t *pass = context;
180         (void) irp; /* TODO: set current irp, or remove parameter */
181         lower_intrinsics(pass->list, pass->length, pass->part_block_used);
182         /* probably this pass should not run again */
183         return 0;
184 }
185
186 /**
187  * Creates an ir_prog pass for lower_intrinsics.
188  *
189  * @param name             the name of this pass or NULL
190  * @param list             an array of intrinsic map records
191  * @param length           the length of the array
192  * @param part_block_used  set to true if part_block() must be using during lowering
193  */
194 ir_prog_pass_t *lower_intrinsics_pass(
195         const char *name,
196         i_record *list, int length, int part_block_used)
197 {
198         struct pass_t *pass = xmalloc(sizeof(*pass) + (length-1) * sizeof(pass->list[0]));
199
200         memcpy(pass->list, list, sizeof(list[0]) * length);
201         pass->length          = length;
202         pass->part_block_used = part_block_used;
203
204         return def_prog_pass_constructor(
205                 &pass->pass, name ? name : "lower_intrinsics", pass_wrapper);
206 }  /* lower_intrinsics_pass*/
207
208 /**
209  * Helper function, replace the call by the given node.
210  *
211  * @param irn      the result node
212  * @param call     the call to replace
213  * @param mem      the new mem result
214  * @param reg_jmp  new regular control flow, if NULL, a Jmp will be used
215  * @param exc_jmp  new exception control flow, if reg_jmp == NULL, a Bad will be used
216  */
217 static void replace_call(ir_node *irn, ir_node *call, ir_node *mem, ir_node *reg_jmp, ir_node *exc_jmp)
218 {
219         ir_node  *block = get_nodes_block(call);
220         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
221
222         if (reg_jmp == NULL) {
223
224                 /* Beware: do we need here a protection against CSE? Better we do it. */
225                 int old_cse = get_opt_cse();
226                 set_opt_cse(0);
227                 reg_jmp = new_r_Jmp(block);
228                 set_opt_cse(old_cse);
229                 exc_jmp = new_r_Bad(irg);
230         }
231         irn = new_r_Tuple(block, 1, &irn);
232
233         turn_into_tuple(call, pn_Call_max);
234         set_Tuple_pred(call, pn_Call_M, mem);
235         set_Tuple_pred(call, pn_Call_X_regular, reg_jmp);
236         set_Tuple_pred(call, pn_Call_X_except, exc_jmp);
237         set_Tuple_pred(call, pn_Call_T_result, irn);
238         set_Tuple_pred(call, pn_Call_P_value_res_base, new_r_Bad(irg));
239 }  /* replace_call */
240
241 /* A mapper for the integer abs. */
242 int i_mapper_abs(ir_node *call, void *ctx)
243 {
244         ir_node  *mem      = get_Call_mem(call);
245         ir_node  *block    = get_nodes_block(call);
246         ir_node  *op       = get_Call_param(call, 0);
247         ir_graph *irg      = get_irn_irg(call);
248         ir_mode  *mode     = get_irn_mode(op);
249         dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(call);
250         ir_node  *zero     = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
251         ir_node  *cmp      = new_rd_Cmp(dbg, block, op, zero);
252         ir_node  *cond     = new_r_Proj(cmp, mode_b, pn_Cmp_Lt);
253         ir_node  *minus_op = new_rd_Minus(dbg, block, op, mode);
254         ir_node  *mux;
255         arch_allow_ifconv_func allow_ifconv = be_get_backend_param()->allow_ifconv;
256         (void) ctx;
257
258         /* mux allowed by backend? */
259         if (!allow_ifconv(cond, op, minus_op))
260                 return 0;
261
262         /* construct Mux */
263         mux = new_rd_Mux(dbg, block, cond, op, minus_op, mode);
264         DBG_OPT_ALGSIM0(call, mux, FS_OPT_RTS_ABS);
265         replace_call(mux, call, mem, NULL, NULL);
266         return 1;
267 }  /* i_mapper_abs */
268
269 /* A mapper for the integer bswap. */
270 int i_mapper_bswap(ir_node *call, void *ctx)
271 {
272         ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
273         ir_node *block = get_nodes_block(call);
274         ir_node *op    = get_Call_param(call, 0);
275         ir_type *tp    = get_Call_type(call);
276         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(call);
277         ir_node *irn;
278         (void) ctx;
279
280         irn = new_rd_Builtin(dbg, block, get_irg_no_mem(current_ir_graph), 1, &op, ir_bk_bswap, tp);
281         set_irn_pinned(irn, op_pin_state_floats);
282         irn = new_r_Proj(irn, get_irn_mode(op), pn_Builtin_1_result);
283         replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
284         return 1;
285 }  /* i_mapper_bswap */
286
287 /* A mapper for the alloca() function. */
288 int i_mapper_alloca(ir_node *call, void *ctx)
289 {
290         ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
291         ir_node *block = get_nodes_block(call);
292         ir_node *op    = get_Call_param(call, 0);
293         ir_node *irn, *exc, *no_exc;
294         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(call);
295         (void) ctx;
296
297         if (mode_is_signed(get_irn_mode(op))) {
298                 ir_mode *mode = get_irn_mode(op);
299                 mode = find_unsigned_mode(mode);
300                 if (mode == NULL) {
301                         panic("Cannot find unsigned mode for %M", mode);
302                 }
303                 op = new_rd_Conv(dbg, block, op, mode);
304         }
305
306         irn    = new_rd_Alloc(dbg, block, mem, op, firm_unknown_type, stack_alloc);
307         mem    = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_M, pn_Alloc_M);
308         no_exc = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_X, pn_Alloc_X_regular);
309         exc    = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_X, pn_Alloc_X_except);
310         irn    = new_rd_Proj(dbg, irn, get_modeP_data(), pn_Alloc_res);
311
312         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_ALLOCA);
313         replace_call(irn, call, mem, no_exc, exc);
314         return 1;
315 }  /* i_mapper_alloca */
316
317 /* A mapper for the floating point sqrt. */
318 int i_mapper_sqrt(ir_node *call, void *ctx)
319 {
320         ir_node   *mem;
321         ir_tarval *tv;
322         ir_node   *op = get_Call_param(call, 0);
323         (void) ctx;
324
325         if (!is_Const(op))
326                 return 0;
327
328         tv = get_Const_tarval(op);
329         if (! tarval_is_null(tv) && !tarval_is_one(tv))
330                 return 0;
331
332         mem = get_Call_mem(call);
333
334         /* sqrt(0) = 0, sqrt(1) = 1 */
335         DBG_OPT_ALGSIM0(call, op, FS_OPT_RTS_SQRT);
336         replace_call(op, call, mem, NULL, NULL);
337         return 1;
338 }  /* i_mapper_sqrt */
339
340 /* A mapper for the floating point cbrt. */
341 int i_mapper_cbrt(ir_node *call, void *ctx)
342 {
343         ir_node   *mem;
344         ir_tarval *tv;
345         ir_node   *op = get_Call_param(call, 0);
346         (void) ctx;
347
348         if (!is_Const(op))
349                 return 0;
350
351         tv = get_Const_tarval(op);
352         if (! tarval_is_null(tv) && !tarval_is_one(tv) && !tarval_is_minus_one(tv))
353                 return 0;
354
355         mem = get_Call_mem(call);
356
357         /* cbrt(0) = 0, cbrt(1) = 1, cbrt(-1) = -1 */
358         DBG_OPT_ALGSIM0(call, op, FS_OPT_RTS_CBRT);
359         replace_call(op, call, mem, NULL, NULL);
360         return 1;
361 }  /* i_mapper_cbrt */
362
363 /* A mapper for the floating point pow. */
364 int i_mapper_pow(ir_node *call, void *ctx)
365 {
366         dbg_info *dbg;
367         ir_node  *mem;
368         ir_node  *left  = get_Call_param(call, 0);
369         ir_node  *right = get_Call_param(call, 1);
370         ir_node  *block = get_nodes_block(call);
371         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
372         ir_node  *irn, *reg_jmp = NULL, *exc_jmp = NULL;
373         (void) ctx;
374
375         if (is_Const(left) && is_Const_one(left)) {
376                 /* pow (1.0, x) = 1.0 */
377                 irn = left;
378         } else if (is_Const(right)) {
379                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(right);
380                 if (tarval_is_null(tv)) {
381                         /* pow(x, 0.0) = 1.0 */
382                         ir_mode *mode = get_tarval_mode(tv);
383                         irn = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
384                 } else if (tarval_is_one(tv)) {
385                         /* pow(x, 1.0) = x */
386                         irn = left;
387                 } else if (tarval_is_minus_one(tv)) {
388                         /* pow(x, -1.0) = 1/x */
389                         irn = NULL;
390                 } else
391                         return 0;
392         } else {
393                 return 0;
394         }
395
396         mem = get_Call_mem(call);
397         dbg = get_irn_dbg_info(call);
398
399         if (irn == NULL) {
400                 ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
401                 ir_node *quot;
402
403                 irn  = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
404                 quot = new_rd_Quot(dbg, block, mem, irn, left, mode, op_pin_state_pinned);
405                 mem  = new_r_Proj(quot, mode_M, pn_Quot_M);
406                 irn  = new_r_Proj(quot, mode, pn_Quot_res);
407                 reg_jmp = new_r_Proj(quot, mode_X, pn_Quot_X_regular);
408                 exc_jmp = new_r_Proj(quot, mode_X, pn_Quot_X_except);
409         }
410         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_POW);
411         replace_call(irn, call, mem, reg_jmp, exc_jmp);
412         return 1;
413 }  /* i_mapper_pow */
414
415 /* A mapper for the floating point exp. */
416 int i_mapper_exp(ir_node *call, void *ctx)
417 {
418         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
419         (void) ctx;
420
421         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
422                 /* exp(0.0) = 1.0 */
423                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(val);
424                 ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
425                 ir_node *irn   = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
426                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
427                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_EXP);
428                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
429                 return 1;
430         }
431         return 0;
432 }  /* i_mapper_exp */
433
434 /**
435  * A mapper for mapping f(0.0) to 0.0.
436  */
437 static int i_mapper_zero_to_zero(ir_node *call, void *ctx, int reason)
438 {
439         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
440         (void) ctx;
441
442         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
443                 /* f(0.0) = 0.0 */
444                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
445                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, val, reason);
446                 replace_call(val, call, mem, NULL, NULL);
447                 return 1;
448         }
449         return 0;
450 }  /* i_mapper_zero_to_zero */
451
452 /**
453  * A mapper for mapping f(1.0) to 0.0.
454  */
455 static int i_mapper_one_to_zero(ir_node *call, void *ctx, int reason)
456 {
457         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
458         (void) ctx;
459
460         if (is_Const(val) && is_Const_one(val)) {
461                 /* acos(1.0) = 0.0 */
462                 ir_graph *irg = get_irn_irg(val);
463                 ir_mode *mode = get_irn_mode(val);
464                 ir_node *irn  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
465                 ir_node *mem  = get_Call_mem(call);
466                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, reason);
467                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
468                 return 1;
469         }
470         return 0;
471 }  /* i_mapper_one_to_zero */
472
473 /**
474  * A mapper for mapping a functions with the following characteristics:
475  * f(-x)  = f(x).
476  * f(0.0) = 1.0
477  */
478 static int i_mapper_symmetric_zero_to_one(ir_node *call, void *ctx, int reason)
479 {
480         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
481         (void) ctx;
482
483         if (is_strictConv(val)) {
484                 ir_node *op = get_Conv_op(val);
485                 if (is_Minus(op)) {
486                         /* f(-x) = f(x) with strictConv */
487                         ir_node *block = get_nodes_block(call);
488                         ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
489                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(val);
490
491                         op = get_Minus_op(op);
492                         val = new_rd_Conv(dbg, block, op, mode);
493                         if (is_Conv(val)) {
494                                 /* still a Conv ? */
495                                 set_Conv_strict(val, 1);
496                         }
497                         DBG_OPT_ALGSIM2(call, op, call, FS_OPT_RTS_SYMMETRIC);
498                         set_Call_param(call, 0, val);
499                 }
500         } else if (is_Minus(val)) {
501                 /* f(-x) = f(x) */
502                 val = get_Minus_op(val);
503                 DBG_OPT_ALGSIM2(call, val, call, FS_OPT_RTS_SYMMETRIC);
504                 set_Call_param(call, 0, val);
505         }
506
507         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
508                 /* f(0.0) = 1.0 */
509                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(val);
510                 ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
511                 ir_node *irn   = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
512                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
513                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, reason);
514                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
515                 return 1;
516         }
517         return 0;
518 }  /* i_mapper_symmetric_zero_to_one */
519
520 /* A mapper for the floating point log. */
521 int i_mapper_log(ir_node *call, void *ctx)
522 {
523         /* log(1.0) = 0.0 */
524         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_LOG);
525 }  /* i_mapper_log */
526
527 /* A mapper for the floating point sin. */
528 int i_mapper_sin(ir_node *call, void *ctx)
529 {
530         /* sin(0.0) = 0.0 */
531         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_SIN);
532 }  /* i_mapper_sin */
533
534 /* A mapper for the floating point cos. */
535 int i_mapper_cos(ir_node *call, void *ctx)
536 {
537         /* cos(0.0) = 1.0, cos(-x) = x */
538         return i_mapper_symmetric_zero_to_one(call, ctx, FS_OPT_RTS_COS);
539 }  /* i_mapper_cos */
540
541 /* A mapper for the floating point tan. */
542 int i_mapper_tan(ir_node *call, void *ctx)
543 {
544         /* tan(0.0) = 0.0 */
545         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_TAN);
546 }  /* i_mapper_tan */
547
548 /* A mapper for the floating point asin. */
549 int i_mapper_asin(ir_node *call, void *ctx)
550 {
551         /* asin(0.0) = 0.0 */
552         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ASIN);
553 }  /* i_mapper_asin */
554
555 /* A mapper for the floating point acos. */
556 int i_mapper_acos(ir_node *call, void *ctx)
557 {
558         /* acos(1.0) = 0.0 */
559         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ACOS);
560 }  /* i_mapper_acos */
561
562 /* A mapper for the floating point atan. */
563 int i_mapper_atan(ir_node *call, void *ctx)
564 {
565         /* atan(0.0) = 0.0 */
566         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ATAN);
567 }  /* i_mapper_atan */
568
569 /* A mapper for the floating point sinh. */
570 int i_mapper_sinh(ir_node *call, void *ctx)
571 {
572         /* sinh(0.0) = 0.0 */
573         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_SINH);
574 }  /* i_mapper_sinh */
575
576 /* A mapper for the floating point cosh. */
577 int i_mapper_cosh(ir_node *call, void *ctx)
578 {
579         /* cosh(0.0) = 1.0, cosh(-x) = x */
580         return i_mapper_symmetric_zero_to_one(call, ctx, FS_OPT_RTS_COSH);
581 }  /* i_mapper_cosh */
582
583 /* A mapper for the floating point tanh. */
584 int i_mapper_tanh(ir_node *call, void *ctx)
585 {
586         /* tanh(0.0) = 0.0 */
587         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_TANH);
588 }  /* i_mapper_tanh */
589
590 /**
591  * Return the const entity that is accessed through the pointer ptr or
592  * NULL if there is no entity (or the entity is not constant).
593  *
594  * @param ptr  the pointer
595  */
596 static ir_entity *get_const_entity(ir_node *ptr)
597 {
598         if (is_Global(ptr)) {
599                 ir_entity *ent = get_Global_entity(ptr);
600
601                 if (get_entity_linkage(ent) & IR_LINKAGE_CONSTANT) {
602                         /* a constant entity */
603                         return ent;
604                 }
605         }
606         return NULL;
607 }  /* get_const_entity */
608
609 static bool initializer_val_is_null(ir_initializer_t *init)
610 {
611         ir_tarval *tv;
612
613         if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_NULL)
614                 return true;
615
616         if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_TARVAL) {
617                 tv = get_initializer_tarval_value(init);
618         } else if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_CONST) {
619                 ir_node *irn = get_initializer_const_value(init);
620                 if (!is_Const(irn))
621                         return false;
622                 tv = get_Const_tarval(irn);
623         } else {
624                 return false;
625         }
626
627         return tarval_is_null(tv);
628 }
629
630 /**
631  * Calculate the value of strlen if possible.
632  *
633  * @param ent     the entity
634  * @param res_tp  the result type
635  *
636  * @return a Const node containing the strlen() result or NULL
637  *         if the evaluation fails
638  */
639 static ir_node *eval_strlen(ir_graph *irg, ir_entity *ent, ir_type *res_tp)
640 {
641         ir_type *tp = get_entity_type(ent);
642         ir_mode *mode;
643         ir_initializer_t *initializer;
644         unsigned          size;
645         unsigned          i;
646
647         if (! is_Array_type(tp))
648                 return NULL;
649         tp = get_array_element_type(tp);
650         if (! is_Primitive_type(tp))
651                 return NULL;
652         mode = get_type_mode(tp);
653
654         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
655         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
656                 return NULL;
657
658         if (!has_entity_initializer(ent)) {
659                 int len = 0;
660                 int n;
661                 int i = -1;
662
663                 n = get_compound_ent_n_values(ent);
664                 for (i = 0; i < n; ++i) {
665                         ir_node *irn = get_compound_ent_value(ent, i);
666
667                         if (! is_Const(irn))
668                                 return NULL;
669
670                         if (is_Const_null(irn)) {
671                                 /* found the length */
672                                 len = i;
673                                 break;
674                         }
675                 }
676                 if (len >= 0) {
677                         ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(len, get_type_mode(res_tp));
678                         return new_r_Const(irg, tv);
679                 }
680                 return NULL;
681         }
682
683         initializer = get_entity_initializer(ent);
684         if (get_initializer_kind(initializer) != IR_INITIALIZER_COMPOUND)
685                 return NULL;
686
687         size = get_initializer_compound_n_entries(initializer);
688         for (i = 0; i < size; ++i) {
689                 ir_initializer_t *val = get_initializer_compound_value(initializer, i);
690                 if (initializer_val_is_null(val)) {
691                         ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(i, get_type_mode(res_tp));
692                         return new_r_Const(irg, tv);
693                 }
694         }
695
696         return NULL;
697 }  /* eval_strlen */
698
699 /* A mapper for strlen */
700 int i_mapper_strlen(ir_node *call, void *ctx)
701 {
702         ir_node *s     = get_Call_param(call, 0);
703         ir_entity *ent = get_const_entity(s);
704
705         (void) ctx;
706
707         /* FIXME: this cannot handle constant strings inside struct initializers yet */
708         if (ent != NULL) {
709                 /* a constant entity */
710                 ir_type *tp = get_Call_type(call);
711                 ir_node *irn;
712
713                 tp  = get_method_res_type(tp, 0);
714                 irn = eval_strlen(get_irn_irg(call), ent, tp);
715
716                 if (irn) {
717                         ir_node *mem = get_Call_mem(call);
718                         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRLEN);
719                         replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
720                         return 1;
721                 }
722         }
723         return 0;
724 }  /* i_mapper_strlen */
725
726 /**
727  * Calculate the value of strlen if possible.
728  *
729  * @param left    the left entity
730  * @param right   the right entity
731  * @param res_tp  the result type
732  *
733  * @return a Const node containing the strcmp() result or NULL
734  *         if the evaluation fails
735  */
736 static ir_node *eval_strcmp(ir_graph *irg, ir_entity *left, ir_entity *right,
737                             ir_type *res_tp)
738 {
739         ir_type *tp;
740         ir_mode *mode;
741         int     i, n, n_r, res;
742
743         tp = get_entity_type(left);
744         if (! is_Array_type(tp))
745                 return NULL;
746         tp = get_array_element_type(tp);
747         if (! is_Primitive_type(tp))
748                 return NULL;
749         mode = get_type_mode(tp);
750
751         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
752         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
753                 return NULL;
754
755         tp = get_entity_type(right);
756         if (! is_Array_type(tp))
757                 return NULL;
758         tp = get_array_element_type(tp);
759         if (! is_Primitive_type(tp))
760                 return NULL;
761         mode = get_type_mode(tp);
762
763         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
764         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
765                 return NULL;
766
767         if (!has_entity_initializer(left) && !has_entity_initializer(right)) {
768                 /* code that uses deprecated compound_graph_path stuff */
769
770                 n   = get_compound_ent_n_values(left);
771                 n_r = get_compound_ent_n_values(right);
772                 if (n_r < n)
773                         n = n_r;
774                 res = 0;
775                 for (i = 0; i < n; ++i) {
776                         ir_node *irn;
777                         long v_l, v_r;
778                         ir_tarval *tv;
779
780                         irn = get_compound_ent_value(left, i);
781                         if (! is_Const(irn))
782                                 return NULL;
783                         tv = get_Const_tarval(irn);
784                         v_l = get_tarval_long(tv);
785
786                         irn = get_compound_ent_value(right, i);
787                         if (! is_Const(irn))
788                                 return NULL;
789                         tv = get_Const_tarval(irn);
790                         v_r = get_tarval_long(tv);
791
792                         if (v_l < v_r) {
793                                 res = -1;
794                                 break;
795                         }
796                         if (v_l > v_r) {
797                                 res = +1;
798                                 break;
799                         }
800
801                         if (v_l == 0) {
802                                 res = 0;
803                                 break;
804                         }
805                 }
806                 if (i < n) {
807                         /* we found an end */
808                         ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(res, get_type_mode(res_tp));
809                         return new_r_Const(irg, tv);
810                 }
811                 return NULL;
812         }
813
814         /* TODO */
815
816         return NULL;
817 }  /* eval_strcmp */
818
819 /**
820  * Checks if an entity represents the empty string.
821  *
822  * @param ent     the entity
823  *
824  * @return non-zero if ent represents the empty string
825  */
826 static int is_empty_string(ir_entity *ent)
827 {
828         ir_type          *tp = get_entity_type(ent);
829         ir_mode          *mode;
830         ir_node          *irn;
831         ir_initializer_t *initializer;
832         ir_initializer_t *init0;
833
834         if (! is_Array_type(tp))
835                 return 0;
836         tp = get_array_element_type(tp);
837         if (! is_Primitive_type(tp))
838                 return 0;
839         mode = get_type_mode(tp);
840
841         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
842         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
843                 return 0;
844
845         if (!has_entity_initializer(ent)) {
846                 /* code for deprecated compound_graph_path stuff */
847                 int n = get_compound_ent_n_values(ent);
848                 if (n < 1)
849                         return 0;
850                 irn = get_compound_ent_value(ent, 0);
851
852                 return is_Const(irn) && is_Const_null(irn);
853         }
854
855         initializer = get_entity_initializer(ent);
856         if (get_initializer_kind(initializer) != IR_INITIALIZER_COMPOUND)
857                 return 0;
858
859         if (get_initializer_compound_n_entries(initializer) < 1)
860                 return 0;
861
862         init0 = get_initializer_compound_value(initializer, 0);
863         return initializer_val_is_null(init0);
864 }  /* is_empty_string */
865
866 /* A mapper for strcmp */
867 int i_mapper_strcmp(ir_node *call, void *ctx)
868 {
869         ir_node   *left    = get_Call_param(call, 0);
870         ir_node   *right   = get_Call_param(call, 1);
871         ir_node   *irn     = NULL;
872         ir_node   *exc     = NULL;
873         ir_node   *reg     = NULL;
874         ir_type   *call_tp = get_Call_type(call);
875         ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
876         ir_entity *ent_l, *ent_r;
877         ir_type   *char_tp;
878         ir_node   *v;
879
880         (void) ctx;
881
882         /* do some type checks first */
883         if (! is_Primitive_type(res_tp))
884                 return 0;
885         char_tp = get_method_param_type(call_tp, 0);
886         if (char_tp != get_method_param_type(call_tp, 1))
887                 return 0;
888         if (! is_Pointer_type(char_tp))
889                 return 0;
890         char_tp = get_pointer_points_to_type(char_tp);
891
892         if (left == right) {
893                 /* a strcmp(s, s) ==> 0 */
894                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(call);
895                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
896                 ir_mode *mode  = get_type_mode(res_tp);
897
898                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
899                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRCMP);
900                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
901                 return 1;
902         }
903         ent_l = get_const_entity(left);
904         ent_r = get_const_entity(right);
905
906         if (ent_l != NULL && ent_r != NULL) {
907                 /* both entities are const, try to evaluate */
908                 irn = eval_strcmp(get_irn_irg(call), ent_l, ent_r, res_tp);
909         } else if (ent_l != NULL) {
910                 if (is_empty_string(ent_l)) {
911                         /* s strcmp("", s) ==> -(*s)*/
912                         v = right;
913                         goto replace_by_call;
914                 }
915         } else if (ent_r != NULL) {
916                 if (is_empty_string(ent_r)) {
917                         /* s strcmp(s, "") ==> (*s) */
918                         ir_node  *mem, *block;
919                         dbg_info *dbg;
920                         ir_mode  *mode;
921
922                         v = left;
923 replace_by_call:
924                         mem   = get_Call_mem(call);
925                         block = get_nodes_block(call);
926                         dbg   = get_irn_dbg_info(call);
927                         mode  = get_type_mode(char_tp);
928
929                         /* replace the strcmp by (*x) */
930                         irn = new_rd_Load(dbg, block, mem, v, mode, 0);
931                         mem = new_r_Proj(irn, mode_M, pn_Load_M);
932                         exc = new_r_Proj(irn, mode_X, pn_Load_X_except);
933                         reg = new_r_Proj(irn, mode_X, pn_Load_X_regular);
934                         irn = new_r_Proj(irn, mode, pn_Load_res);
935
936                         /* conv to the result mode */
937                         mode = get_type_mode(res_tp);
938                         irn  = new_rd_Conv(dbg, block, irn, mode);
939
940                         if (v == right) {
941                                 /* negate in the ("", s) case */
942                                 irn = new_rd_Minus(dbg, block, irn, mode);
943                         }
944                 }
945         }
946
947         if (irn != NULL) {
948                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
949                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRCMP);
950                 replace_call(irn, call, mem, reg, exc);
951                 return 1;
952         }
953
954         return 0;
955 }  /* i_mapper_strcmp */
956
957 /* A mapper for strncmp */
958 int i_mapper_strncmp(ir_node *call, void *ctx)
959 {
960         ir_node *left  = get_Call_param(call, 0);
961         ir_node *right = get_Call_param(call, 1);
962         ir_node *len   = get_Call_param(call, 2);
963         ir_node *irn;
964         (void) ctx;
965
966         if (left == right || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
967                 /* a strncmp(s, s, len) ==> 0 OR
968                    a strncmp(a, b, 0) ==> 0 */
969                 ir_graph  *irg     = get_irn_irg(call);
970                 ir_node   *mem     = get_Call_mem(call);
971                 ir_node   *adr     = get_Call_ptr(call);
972                 ir_entity *ent     = get_SymConst_entity(adr);
973                 ir_type   *call_tp = get_entity_type(ent);
974                 ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
975                 ir_mode   *mode    = get_type_mode(res_tp);
976
977                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
978                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRNCMP);
979                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
980                 return 1;
981         }
982         return 0;
983 }  /* i_mapper_strncmp */
984
985 /* A mapper for strcpy */
986 int i_mapper_strcpy(ir_node *call, void *ctx)
987 {
988         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
989         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
990         (void) ctx;
991
992         if (dst == src) {
993                 /* a strcpy(d, s) ==> d */
994                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
995                 ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
996
997                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_STRCPY);
998                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
999                 return 1;
1000         }
1001         return 0;
1002 }  /* i_mapper_strcpy */
1003
1004 /* A mapper for memcpy */
1005 int i_mapper_memcpy(ir_node *call, void *ctx)
1006 {
1007         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1008         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1009         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1010         (void) ctx;
1011
1012         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1013                 /* a memcpy(d, d, len) ==> d OR
1014                    a memcpy(d, s, 0) ==> d */
1015                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1016
1017                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMCPY);
1018                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1019                 return 1;
1020         }
1021         return 0;
1022 }  /* i_mapper_memcpy */
1023
1024 /* A mapper for mempcpy */
1025 int i_mapper_mempcpy(ir_node *call, void *ctx)
1026 {
1027         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1028         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1029         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1030         (void) ctx;
1031
1032         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1033                 /* a memcpy(d, d, len) ==> d + len OR
1034                    a memcpy(d, s, 0) ==> d + 0 */
1035                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(call);
1036                 ir_node *mem  = get_Call_mem(call);
1037                 ir_node *blk  = get_nodes_block(call);
1038                 ir_mode *mode = get_irn_mode(dst);
1039                 ir_node *res  = new_rd_Add(dbg, blk, dst, len, mode);
1040
1041                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, res, FS_OPT_RTS_MEMPCPY);
1042                 replace_call(res, call, mem, NULL, NULL);
1043                 return 1;
1044         }
1045         return 0;
1046 }  /* i_mapper_mempcpy */
1047
1048 /* A mapper for memmove */
1049 int i_mapper_memmove(ir_node *call, void *ctx)
1050 {
1051         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1052         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1053         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1054         (void) ctx;
1055
1056         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1057                 /* a memmove(d, d, len) ==> d OR
1058                    a memmove(d, s, 0) ==> d */
1059                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1060
1061                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMMOVE);
1062                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1063                 return 1;
1064         }
1065         return 0;
1066 }  /* i_mapper_memmove */
1067
1068 /* A mapper for memset */
1069 int i_mapper_memset(ir_node *call, void *ctx)
1070 {
1071         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1072         (void) ctx;
1073
1074         if (is_Const(len) && is_Const_null(len)) {
1075                 /* a memset(d, C, 0) ==> d */
1076                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1077                 ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1078
1079                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMSET);
1080                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1081                 return 1;
1082         }
1083         return 0;
1084 }  /* i_mapper_memset */
1085
1086 /* A mapper for memcmp */
1087 int i_mapper_memcmp(ir_node *call, void *ctx)
1088 {
1089         ir_node *left  = get_Call_param(call, 0);
1090         ir_node *right = get_Call_param(call, 1);
1091         ir_node *len   = get_Call_param(call, 2);
1092         ir_node *irn;
1093         (void) ctx;
1094
1095         if (left == right || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1096                 /* a memcmp(s, s, len) ==> 0 OR
1097                    a memcmp(a, b, 0) ==> 0 */
1098                 ir_graph  *irg     = get_irn_irg(call);
1099                 ir_node   *mem     = get_Call_mem(call);
1100                 ir_node   *adr     = get_Call_ptr(call);
1101                 ir_entity *ent     = get_SymConst_entity(adr);
1102                 ir_type   *call_tp = get_entity_type(ent);
1103                 ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
1104                 ir_mode   *mode    = get_type_mode(res_tp);
1105
1106                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
1107                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRNCMP);
1108                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
1109                 return 1;
1110         }
1111         return 0;
1112 }  /* i_mapper_memcmp */
1113
1114 /**
1115  * Returns the result mode of a node.
1116  */
1117 static ir_mode *get_irn_res_mode(ir_node *node)
1118 {
1119         switch (get_irn_opcode(node)) {
1120         case iro_Load:   return get_Load_mode(node);
1121         case iro_Quot:   return get_Quot_resmode(node);
1122         case iro_Div:    return get_Div_resmode(node);
1123         case iro_Mod:    return get_Mod_resmode(node);
1124         case iro_DivMod: return get_DivMod_resmode(node);
1125         default: return NULL;
1126         }
1127 }  /* get_irn_res_mode */
1128
1129 #define LMAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
1130
1131 /* A mapper for mapping unsupported instructions to runtime calls. */
1132 int i_mapper_RuntimeCall(ir_node *node, runtime_rt *rt)
1133 {
1134         int i, j, arity, first, n_param, n_res;
1135         long n_proj;
1136         ir_type *mtp;
1137         ir_node *mem, *bl, *call, *addr, *res_proj;
1138         ir_node **in;
1139         ir_graph *irg;
1140         symconst_symbol sym;
1141         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
1142
1143         if (mode != rt->mode)
1144                 return 0;
1145         /* check if the result modes match */
1146         if (mode == mode_T && rt->res_mode != NULL) {
1147                 mode = get_irn_res_mode(node);
1148                 if (mode != rt->res_mode)
1149                         return 0;
1150         }
1151
1152         arity = get_irn_arity(node);
1153         if (arity <= 0)
1154                 return 0;
1155
1156         mtp     = get_entity_type(rt->ent);
1157         n_param = get_method_n_params(mtp);
1158         irg     = current_ir_graph;
1159
1160         mem = get_irn_n(node, 0);
1161         if (get_irn_mode(mem) != mode_M) {
1162                 mem = new_r_NoMem(irg);
1163                 first = 0;
1164         } else
1165                 first = 1;
1166
1167         /* check if the modes of the predecessors match the parameter modes */
1168         if (arity - first != n_param)
1169                 return 0;
1170
1171         for (i = first, j = 0; i < arity; ++i, ++j) {
1172                 ir_type *param_tp = get_method_param_type(mtp, j);
1173                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
1174
1175                 if (get_type_mode(param_tp) != get_irn_mode(pred))
1176                         return 0;
1177         }
1178
1179         n_res = get_method_n_ress(mtp);
1180
1181         /* step 0: calculate the number of needed Proj's */
1182         n_proj = 0;
1183         n_proj = LMAX(n_proj, rt->mem_proj_nr + 1);
1184         n_proj = LMAX(n_proj, rt->regular_proj_nr + 1);
1185         n_proj = LMAX(n_proj, rt->exc_proj_nr + 1);
1186         n_proj = LMAX(n_proj, rt->exc_mem_proj_nr + 1);
1187         n_proj = LMAX(n_proj, rt->res_proj_nr + 1);
1188
1189         if (n_proj > 0) {
1190                 if (rt->mode != mode_T) /* must be mode_T */
1191                         return 0;
1192         } else {
1193                 if (n_res > 0)
1194                         /* must match */
1195                         if (get_type_mode(get_method_res_type(mtp, 0)) != rt->mode)
1196                                 return 0;
1197         }
1198
1199         /* ok, when we are here, the number of predecessors match as well as the parameter modes */
1200         bl = get_nodes_block(node);
1201
1202         in = NULL;
1203         if (n_param > 0) {
1204                 NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param);
1205                 for (i = 0; i < n_param; ++i)
1206                         in[i] = get_irn_n(node, first + i);
1207         }
1208
1209         /* step 1: create the call */
1210         sym.entity_p = rt->ent;
1211         addr = new_r_SymConst(irg, mode_P_code, sym, symconst_addr_ent);
1212         call = new_rd_Call(get_irn_dbg_info(node), bl, mem, addr, n_param, in, mtp);
1213         set_irn_pinned(call, get_irn_pinned(node));
1214
1215         if (n_res > 0)
1216                 res_proj = new_r_Proj(call, mode_T, pn_Call_T_result);
1217         else
1218                 res_proj = NULL;
1219
1220         if (n_proj > 0) {
1221                 n_proj += n_res - 1;
1222
1223                 /* we are ready */
1224                 turn_into_tuple(node, n_proj);
1225
1226                 for (i = 0; i < n_proj; ++i)
1227                         set_Tuple_pred(node, i, new_r_Bad(irg));
1228                 if (rt->mem_proj_nr >= 0)
1229                         set_Tuple_pred(node, rt->mem_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_M, pn_Call_M));
1230                 if (!is_NoMem(mem)) {
1231                         /* Exceptions can only be handled with real memory */
1232                         if (rt->regular_proj_nr >= 0)
1233                                 set_Tuple_pred(node, rt->regular_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_X, pn_Call_X_regular));
1234                         if (rt->exc_proj_nr >= 0)
1235                                 set_Tuple_pred(node, rt->exc_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_X, pn_Call_X_except));
1236                         if (rt->exc_mem_proj_nr >= 0)
1237                                 set_Tuple_pred(node, rt->mem_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_M, pn_Call_M));
1238                 }
1239
1240                 if (rt->res_proj_nr >= 0)
1241                         for (i = 0; i < n_res; ++i)
1242                                 set_Tuple_pred(node, rt->res_proj_nr + i,
1243                                 new_r_Proj(res_proj, get_type_mode(get_method_res_type(mtp, i)), i));
1244                         return 1;
1245         } else {
1246                 /* only one return value supported */
1247                 if (n_res > 0) {
1248                         ir_mode *mode = get_type_mode(get_method_res_type(mtp, 0));
1249
1250                         res_proj = new_r_Proj(call, mode_T, pn_Call_T_result);
1251                         res_proj = new_r_Proj(res_proj, mode, 0);
1252
1253                         exchange(node, res_proj);
1254                         return 1;
1255                 }
1256         }
1257         /* should not happen */
1258         return 0;
1259 }  /* i_mapper_RuntimeCall */