make opcode list global
[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  */
25 #include "config.h"
26
27 #include <stdbool.h>
28
29 #include "lowering.h"
30 #include "irop_t.h"
31 #include "irprog_t.h"
32 #include "irnode_t.h"
33 #include "irprog_t.h"
34 #include "irgwalk.h"
35 #include "ircons.h"
36 #include "irgmod.h"
37 #include "irgopt.h"
38 #include "trouts.h"
39 #include "irverify.h"
40 #include "pmap.h"
41 #include "array_t.h"
42 #include "irpass_t.h"
43 #include "iropt_dbg.h"
44 #include "error.h"
45 #include "be.h"
46 #include "util.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                 const i_call_record *r;
66                 ir_entity *ent;
67
68                 symconst = get_Call_ptr(node);
69                 if (! is_SymConst_addr_ent(symconst))
70                         return;
71
72                 ent = get_SymConst_entity(symconst);
73                 r   = (const i_call_record*)pmap_get(wenv->c_map, ent);
74
75                 if (r != NULL) {
76                         wenv->nr_of_intrinsics += r->i_mapper(node, r->ctx) ? 1 : 0;
77                 }
78         } else {
79                 if (op->code < (unsigned) ARR_LEN(wenv->i_map)) {
80                         const i_instr_record *r = wenv->i_map[op->code];
81                         /* run all possible mapper */
82                         while (r) {
83                                 if (r->i_mapper(node, r->ctx)) {
84                                         ++wenv->nr_of_intrinsics;
85                                         break;
86                                 }
87                                 r = (const i_instr_record*)r->link;
88                         }
89                 }
90         }
91 }
92
93 size_t lower_intrinsics(i_record *list, size_t length, int part_block_used)
94 {
95         size_t         i, n;
96         size_t         n_ops = ir_get_n_opcodes();
97         ir_graph       *irg;
98         pmap           *c_map = pmap_create_ex(length);
99         i_instr_record **i_map;
100         size_t         nr_of_intrinsics = 0;
101         walker_env_t   wenv;
102
103         /* we use the ir_op generic pointers here */
104         NEW_ARR_A(i_instr_record *, i_map, n_ops);
105         memset((void *)i_map, 0, sizeof(*i_map) * n_ops);
106
107         /* fill a map for faster search */
108         for (i = 0; i < length; ++i) {
109                 if (list[i].i_call.kind == INTRINSIC_CALL) {
110                         pmap_insert(c_map, list[i].i_call.i_ent, (void *)&list[i].i_call);
111                 } else {
112                         ir_op *op = list[i].i_instr.op;
113                         assert(op->code < (unsigned) ARR_LEN(i_map));
114
115                         list[i].i_instr.link = i_map[op->code];
116                         i_map[op->code] = &list[i].i_instr;
117                 }
118         }
119
120         wenv.c_map = c_map;
121         wenv.i_map = i_map;
122
123         for (i = 0, n = get_irp_n_irgs(); i < n; ++i) {
124                 irg = get_irp_irg(i);
125
126                 if (part_block_used) {
127                         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK | IR_RESOURCE_PHI_LIST);
128                         collect_phiprojs(irg);
129                 }
130
131                 wenv.nr_of_intrinsics = 0;
132                 irg_walk_graph(irg, NULL, call_mapper, &wenv);
133
134                 if (part_block_used)
135                         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK | IR_RESOURCE_PHI_LIST);
136
137                 if (wenv.nr_of_intrinsics > 0) {
138                         /* Changes detected: we might have added/removed nodes. */
139                         set_irg_callee_info_state(irg, irg_callee_info_inconsistent);
140
141                         /* Exception control flow might have changed / new block might have added. */
142                         clear_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_DOMINANCE
143                                            | IR_GRAPH_STATE_VALID_EXTENDED_BLOCKS);
144
145                         /* verify here */
146                         irg_verify(irg, VERIFY_NORMAL);
147
148                         nr_of_intrinsics += wenv.nr_of_intrinsics;
149                 }
150         }
151         pmap_destroy(c_map);
152
153         return nr_of_intrinsics;
154 }
155
156 typedef struct pass_t {
157         ir_prog_pass_t pass;
158
159         int      part_block_used;
160         size_t   length;
161         i_record list[1];
162 } pass_t;
163
164 /**
165  * Wrapper for running lower_intrinsics() as an ir_prog pass.
166  */
167 static int pass_wrapper(ir_prog *irp, void *context)
168 {
169         pass_t *pass = (pass_t*)context;
170         (void) irp; /* TODO: set current irp, or remove parameter */
171         lower_intrinsics(pass->list, pass->length, pass->part_block_used);
172         /* probably this pass should not run again */
173         return 0;
174 }
175
176 /**
177  * Creates an ir_prog pass for lower_intrinsics.
178  *
179  * @param name             the name of this pass or NULL
180  * @param list             an array of intrinsic map records
181  * @param length           the length of the array
182  * @param part_block_used  set to true if part_block() must be using during lowering
183  */
184 ir_prog_pass_t *lower_intrinsics_pass(
185         const char *name,
186         i_record *list, size_t length, int part_block_used)
187 {
188         pass_t *const pass = XMALLOCF(pass_t, list, length);
189         memcpy(pass->list, list, sizeof(list[0]) * length);
190         pass->length          = length;
191         pass->part_block_used = part_block_used;
192
193         return def_prog_pass_constructor(
194                 &pass->pass, name ? name : "lower_intrinsics", pass_wrapper);
195 }
196
197 /**
198  * Helper function, replace the call by the given node.
199  *
200  * @param irn      the result node
201  * @param call     the call to replace
202  * @param mem      the new mem result
203  * @param reg_jmp  new regular control flow, if NULL, a Jmp will be used
204  * @param exc_jmp  new exception control flow, if reg_jmp == NULL, a Bad will be used
205  */
206 static void replace_call(ir_node *irn, ir_node *call, ir_node *mem,
207                          ir_node *reg_jmp, ir_node *exc_jmp)
208 {
209         ir_node  *block = get_nodes_block(call);
210         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
211         ir_node  *rest  = new_r_Tuple(block, 1, &irn);
212
213         if (ir_throws_exception(call)) {
214                 turn_into_tuple(call, pn_Call_max+1);
215                 if (reg_jmp == NULL) {
216                         reg_jmp = new_r_Jmp(block);
217                 }
218                 if (exc_jmp == NULL) {
219                         exc_jmp = new_r_Bad(irg, mode_X);
220                 }
221                 set_Tuple_pred(call, pn_Call_X_regular, reg_jmp);
222                 set_Tuple_pred(call, pn_Call_X_except, exc_jmp);
223         } else {
224                 assert(reg_jmp == NULL);
225                 assert(exc_jmp == NULL);
226                 turn_into_tuple(call, pn_Call_T_result+1);
227                 assert(pn_Call_M <= pn_Call_T_result);
228                 assert(pn_Call_X_regular > pn_Call_T_result);
229                 assert(pn_Call_X_except > pn_Call_T_result);
230         }
231         set_Tuple_pred(call, pn_Call_M, mem);
232         set_Tuple_pred(call, pn_Call_T_result, rest);
233 }
234
235 int i_mapper_abs(ir_node *call, void *ctx)
236 {
237         ir_node  *mem      = get_Call_mem(call);
238         ir_node  *block    = get_nodes_block(call);
239         ir_node  *op       = get_Call_param(call, 0);
240         ir_graph *irg      = get_irn_irg(call);
241         ir_mode  *mode     = get_irn_mode(op);
242         dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(call);
243         ir_node  *zero     = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
244         ir_node  *cmp      = new_rd_Cmp(dbg, block, op, zero, ir_relation_less);
245         ir_node  *minus_op = new_rd_Minus(dbg, block, op, mode);
246         ir_node  *mux;
247         arch_allow_ifconv_func allow_ifconv = be_get_backend_param()->allow_ifconv;
248         (void) ctx;
249
250         /* mux allowed by backend? */
251         if (!allow_ifconv(cmp, op, minus_op))
252                 return 0;
253
254         /* construct Mux */
255         mux = new_rd_Mux(dbg, block, cmp, op, minus_op, mode);
256         DBG_OPT_ALGSIM0(call, mux, FS_OPT_RTS_ABS);
257         replace_call(mux, call, mem, NULL, NULL);
258         return 1;
259 }
260
261 int i_mapper_bswap(ir_node *call, void *ctx)
262 {
263         ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
264         ir_node *block = get_nodes_block(call);
265         ir_node *op    = get_Call_param(call, 0);
266         ir_type *tp    = get_Call_type(call);
267         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(call);
268         ir_node *irn;
269         (void) ctx;
270
271         irn = new_rd_Builtin(dbg, block, get_irg_no_mem(current_ir_graph), 1, &op, ir_bk_bswap, tp);
272         set_irn_pinned(irn, op_pin_state_floats);
273         irn = new_r_Proj(irn, get_irn_mode(op), pn_Builtin_max+1);
274         replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
275         return 1;
276 }
277
278 int i_mapper_alloca(ir_node *call, void *ctx)
279 {
280         ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
281         ir_node *block = get_nodes_block(call);
282         ir_node *op    = get_Call_param(call, 0);
283         ir_node *irn, *exc, *no_exc;
284         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(call);
285         (void) ctx;
286
287         if (mode_is_signed(get_irn_mode(op))) {
288                 ir_mode *mode = get_irn_mode(op);
289                 mode = find_unsigned_mode(mode);
290                 if (mode == NULL) {
291                         panic("Cannot find unsigned mode for %M", mode);
292                 }
293                 op = new_rd_Conv(dbg, block, op, mode);
294         }
295
296         irn    = new_rd_Alloc(dbg, block, mem, op, get_unknown_type(), stack_alloc);
297         mem    = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_M, pn_Alloc_M);
298         irn    = new_rd_Proj(dbg, irn, get_modeP_data(), pn_Alloc_res);
299         if (ir_throws_exception(call)) {
300                 no_exc = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_X, pn_Alloc_X_regular);
301                 exc    = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_X, pn_Alloc_X_except);
302                 ir_set_throws_exception(irn, true);
303         } else {
304                 no_exc = NULL;
305                 exc    = NULL;
306         }
307
308         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_ALLOCA);
309         replace_call(irn, call, mem, no_exc, exc);
310         return 1;
311 }
312
313 int i_mapper_sqrt(ir_node *call, void *ctx)
314 {
315         ir_node   *mem;
316         ir_tarval *tv;
317         ir_node   *op = get_Call_param(call, 0);
318         (void) ctx;
319
320         if (!is_Const(op))
321                 return 0;
322
323         tv = get_Const_tarval(op);
324         if (! tarval_is_null(tv) && !tarval_is_one(tv))
325                 return 0;
326
327         mem = get_Call_mem(call);
328
329         /* sqrt(0) = 0, sqrt(1) = 1 */
330         DBG_OPT_ALGSIM0(call, op, FS_OPT_RTS_SQRT);
331         replace_call(op, call, mem, NULL, NULL);
332         return 1;
333 }
334
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 }
356
357 int i_mapper_pow(ir_node *call, void *ctx)
358 {
359         ir_node  *left    = get_Call_param(call, 0);
360         ir_node  *right   = get_Call_param(call, 1);
361         ir_node  *block   = get_nodes_block(call);
362         ir_graph *irg     = get_irn_irg(block);
363         ir_node  *reg_jmp = NULL;
364         ir_node  *exc_jmp = NULL;
365         ir_node  *irn;
366         dbg_info *dbg;
367         ir_node  *mem;
368         (void) ctx;
369
370         if (is_Const(left) && is_Const_one(left)) {
371                 /* pow (1.0, x) = 1.0 */
372                 irn = left;
373         } else if (is_Const(right)) {
374                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(right);
375                 if (tarval_is_null(tv)) {
376                         /* pow(x, 0.0) = 1.0 */
377                         ir_mode *mode = get_tarval_mode(tv);
378                         irn = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
379                 } else if (tarval_is_one(tv)) {
380                         /* pow(x, 1.0) = x */
381                         irn = left;
382                 } else if (tarval_is_minus_one(tv)) {
383                         /* pow(x, -1.0) = 1/x */
384                         irn = NULL;
385                 } else
386                         return 0;
387         } else {
388                 return 0;
389         }
390
391         mem = get_Call_mem(call);
392         dbg = get_irn_dbg_info(call);
393
394         if (irn == NULL) {
395                 ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
396                 ir_node *div;
397
398                 irn  = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
399                 div  = new_rd_Div(dbg, block, mem, irn, left, mode, op_pin_state_pinned);
400                 mem  = new_r_Proj(div, mode_M, pn_Div_M);
401                 irn  = new_r_Proj(div, mode, pn_Div_res);
402                 if (ir_throws_exception(call)) {
403                         reg_jmp = new_r_Proj(div, mode_X, pn_Div_X_regular);
404                         exc_jmp = new_r_Proj(div, mode_X, pn_Div_X_except);
405                         ir_set_throws_exception(div, true);
406                 }
407         }
408         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_POW);
409         replace_call(irn, call, mem, reg_jmp, exc_jmp);
410         return 1;
411 }
412
413 int i_mapper_exp(ir_node *call, void *ctx)
414 {
415         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
416         (void) ctx;
417
418         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
419                 /* exp(0.0) = 1.0 */
420                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(val);
421                 ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
422                 ir_node *irn   = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
423                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
424                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_EXP);
425                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
426                 return 1;
427         }
428         return 0;
429 }
430
431 int i_mapper_exp2(ir_node *call, void *ctx)
432 {
433         return i_mapper_exp(call, ctx);
434 }
435
436 int i_mapper_exp10(ir_node *call, void *ctx)
437 {
438         return i_mapper_exp(call, ctx);
439 }
440
441 /**
442  * A mapper for mapping f(0.0) to 0.0.
443  */
444 static int i_mapper_zero_to_zero(ir_node *call, void *ctx, int reason)
445 {
446         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
447         (void) ctx;
448
449         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
450                 /* f(0.0) = 0.0 */
451                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
452                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, val, reason);
453                 replace_call(val, call, mem, NULL, NULL);
454                 return 1;
455         }
456         return 0;
457 }
458
459 /**
460  * A mapper for mapping f(1.0) to 0.0.
461  */
462 static int i_mapper_one_to_zero(ir_node *call, void *ctx, int reason)
463 {
464         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
465         (void) ctx;
466
467         if (is_Const(val) && is_Const_one(val)) {
468                 /* acos(1.0) = 0.0 */
469                 ir_graph *irg = get_irn_irg(val);
470                 ir_mode *mode = get_irn_mode(val);
471                 ir_node *irn  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
472                 ir_node *mem  = get_Call_mem(call);
473                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, reason);
474                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
475                 return 1;
476         }
477         return 0;
478 }
479
480 /**
481  * A mapper for mapping a functions with the following characteristics:
482  * f(-x)  = f(x).
483  * f(0.0) = 1.0
484  */
485 static int i_mapper_symmetric_zero_to_one(ir_node *call, void *ctx, int reason)
486 {
487         int      changed = 0;
488         ir_node *val     = get_Call_param(call, 0);
489         (void) ctx;
490
491         if (is_strictConv(val)) {
492                 ir_node *op = get_Conv_op(val);
493                 if (is_Minus(op)) {
494                         /* f(-x) = f(x) with strictConv */
495                         ir_node *block = get_nodes_block(call);
496                         ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
497                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(val);
498
499                         op = get_Minus_op(op);
500                         val = new_rd_Conv(dbg, block, op, mode);
501                         if (is_Conv(val)) {
502                                 /* still a Conv ? */
503                                 set_Conv_strict(val, 1);
504                         }
505                         DBG_OPT_ALGSIM2(call, op, call, FS_OPT_RTS_SYMMETRIC);
506                         set_Call_param(call, 0, val);
507                         changed = 1;
508                 }
509         } else if (is_Minus(val)) {
510                 /* f(-x) = f(x) */
511                 val = get_Minus_op(val);
512                 DBG_OPT_ALGSIM2(call, val, call, FS_OPT_RTS_SYMMETRIC);
513                 set_Call_param(call, 0, val);
514                 changed = 1;
515         }
516
517         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
518                 /* f(0.0) = 1.0 */
519                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(val);
520                 ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
521                 ir_node *irn   = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
522                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
523                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, reason);
524                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
525                 changed = 1;
526         }
527         return changed;
528 }
529
530 int i_mapper_log(ir_node *call, void *ctx)
531 {
532         /* log(1.0) = 0.0 */
533         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_LOG);
534 }
535
536 int i_mapper_log2(ir_node *call, void *ctx)
537 {
538         /* log2(1.0) = 0.0 */
539         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_LOG);
540 }
541
542 int i_mapper_log10(ir_node *call, void *ctx)
543 {
544         /* log10(1.0) = 0.0 */
545         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_LOG);
546 }
547
548 int i_mapper_sin(ir_node *call, void *ctx)
549 {
550         /* sin(0.0) = 0.0 */
551         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_SIN);
552 }
553
554 int i_mapper_cos(ir_node *call, void *ctx)
555 {
556         /* cos(0.0) = 1.0, cos(-x) = x */
557         return i_mapper_symmetric_zero_to_one(call, ctx, FS_OPT_RTS_COS);
558 }
559
560 int i_mapper_tan(ir_node *call, void *ctx)
561 {
562         /* tan(0.0) = 0.0 */
563         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_TAN);
564 }
565
566 int i_mapper_asin(ir_node *call, void *ctx)
567 {
568         /* asin(0.0) = 0.0 */
569         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ASIN);
570 }
571
572 int i_mapper_acos(ir_node *call, void *ctx)
573 {
574         /* acos(1.0) = 0.0 */
575         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ACOS);
576 }
577
578 int i_mapper_atan(ir_node *call, void *ctx)
579 {
580         /* atan(0.0) = 0.0 */
581         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ATAN);
582 }
583
584 int i_mapper_sinh(ir_node *call, void *ctx)
585 {
586         /* sinh(0.0) = 0.0 */
587         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_SINH);
588 }
589
590 int i_mapper_cosh(ir_node *call, void *ctx)
591 {
592         /* cosh(0.0) = 1.0, cosh(-x) = x */
593         return i_mapper_symmetric_zero_to_one(call, ctx, FS_OPT_RTS_COSH);
594 }
595
596 int i_mapper_tanh(ir_node *call, void *ctx)
597 {
598         /* tanh(0.0) = 0.0 */
599         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_TANH);
600 }
601
602 /**
603  * Return the const entity that is accessed through the pointer ptr or
604  * NULL if there is no entity (or the entity is not constant).
605  *
606  * @param ptr  the pointer
607  */
608 static ir_entity *get_const_entity(ir_node *ptr)
609 {
610         if (is_SymConst_addr_ent(ptr)) {
611                 ir_entity *ent = get_SymConst_entity(ptr);
612
613                 if (get_entity_linkage(ent) & IR_LINKAGE_CONSTANT) {
614                         /* a constant entity */
615                         return ent;
616                 }
617         }
618         return NULL;
619 }
620
621 static bool initializer_val_is_null(ir_initializer_t *init)
622 {
623         ir_tarval *tv;
624
625         if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_NULL)
626                 return true;
627
628         if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_TARVAL) {
629                 tv = get_initializer_tarval_value(init);
630         } else if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_CONST) {
631                 ir_node *irn = get_initializer_const_value(init);
632                 if (!is_Const(irn))
633                         return false;
634                 tv = get_Const_tarval(irn);
635         } else {
636                 return false;
637         }
638
639         return tarval_is_null(tv);
640 }
641
642 /**
643  * Calculate the value of strlen if possible.
644  *
645  * @param ent     the entity
646  * @param res_tp  the result type
647  *
648  * @return a Const node containing the strlen() result or NULL
649  *         if the evaluation fails
650  */
651 static ir_node *eval_strlen(ir_graph *irg, ir_entity *ent, ir_type *res_tp)
652 {
653         ir_type *tp = get_entity_type(ent);
654         ir_mode *mode;
655         ir_initializer_t *initializer;
656         size_t            size;
657         size_t            i;
658
659         if (! is_Array_type(tp))
660                 return NULL;
661         tp = get_array_element_type(tp);
662         if (! is_Primitive_type(tp))
663                 return NULL;
664         mode = get_type_mode(tp);
665
666         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
667         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
668                 return NULL;
669
670         if (!has_entity_initializer(ent)) {
671                 size_t i, n;
672
673                 n = get_compound_ent_n_values(ent);
674                 for (i = 0; i < n; ++i) {
675                         ir_node *irn = get_compound_ent_value(ent, i);
676
677                         if (! is_Const(irn))
678                                 return NULL;
679
680                         if (is_Const_null(irn)) {
681                                 /* found the length */
682                                 ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(i, get_type_mode(res_tp));
683                                 return new_r_Const(irg, tv);
684                         }
685                 }
686                 return NULL;
687         }
688
689         initializer = get_entity_initializer(ent);
690         if (get_initializer_kind(initializer) != IR_INITIALIZER_COMPOUND)
691                 return NULL;
692
693         size = get_initializer_compound_n_entries(initializer);
694         for (i = 0; i < size; ++i) {
695                 ir_initializer_t *val = get_initializer_compound_value(initializer, i);
696                 if (initializer_val_is_null(val)) {
697                         ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(i, get_type_mode(res_tp));
698                         return new_r_Const(irg, tv);
699                 }
700         }
701
702         return NULL;
703 }
704
705 int i_mapper_strlen(ir_node *call, void *ctx)
706 {
707         ir_node *s     = get_Call_param(call, 0);
708         ir_entity *ent = get_const_entity(s);
709
710         (void) ctx;
711
712         /* FIXME: this cannot handle constant strings inside struct initializers yet */
713         if (ent != NULL) {
714                 /* a constant entity */
715                 ir_type *tp = get_Call_type(call);
716                 ir_node *irn;
717
718                 tp  = get_method_res_type(tp, 0);
719                 irn = eval_strlen(get_irn_irg(call), ent, tp);
720
721                 if (irn) {
722                         ir_node *mem = get_Call_mem(call);
723                         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRLEN);
724                         replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
725                         return 1;
726                 }
727         }
728         return 0;
729 }
730
731 /**
732  * Calculate the value of strlen if possible.
733  *
734  * @param left    the left entity
735  * @param right   the right entity
736  * @param res_tp  the result type
737  *
738  * @return a Const node containing the strcmp() result or NULL
739  *         if the evaluation fails
740  */
741 static ir_node *eval_strcmp(ir_graph *irg, ir_entity *left, ir_entity *right,
742                             ir_type *res_tp)
743 {
744         ir_type *tp;
745         ir_mode *mode;
746
747         tp = get_entity_type(left);
748         if (! is_Array_type(tp))
749                 return NULL;
750         tp = get_array_element_type(tp);
751         if (! is_Primitive_type(tp))
752                 return NULL;
753         mode = get_type_mode(tp);
754
755         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
756         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
757                 return NULL;
758
759         tp = get_entity_type(right);
760         if (! is_Array_type(tp))
761                 return NULL;
762         tp = get_array_element_type(tp);
763         if (! is_Primitive_type(tp))
764                 return NULL;
765         mode = get_type_mode(tp);
766
767         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
768         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
769                 return NULL;
770
771         if (!has_entity_initializer(left) && !has_entity_initializer(right)) {
772                 /* code that uses deprecated compound_graph_path stuff */
773                 size_t n   = get_compound_ent_n_values(left);
774                 size_t n_r = get_compound_ent_n_values(right);
775                 size_t i;
776                 int    res = 0;
777
778                 if (n_r < n)
779                         n = n_r;
780                 for (i = 0; i < n; ++i) {
781                         ir_node *irn;
782                         long v_l, v_r;
783                         ir_tarval *tv;
784
785                         irn = get_compound_ent_value(left, i);
786                         if (! is_Const(irn))
787                                 return NULL;
788                         tv = get_Const_tarval(irn);
789                         v_l = get_tarval_long(tv);
790
791                         irn = get_compound_ent_value(right, i);
792                         if (! is_Const(irn))
793                                 return NULL;
794                         tv = get_Const_tarval(irn);
795                         v_r = get_tarval_long(tv);
796
797                         if (v_l < v_r) {
798                                 res = -1;
799                                 break;
800                         }
801                         if (v_l > v_r) {
802                                 res = +1;
803                                 break;
804                         }
805
806                         if (v_l == 0) {
807                                 res = 0;
808                                 break;
809                         }
810                 }
811                 if (i < n) {
812                         /* we found an end */
813                         ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(res, get_type_mode(res_tp));
814                         return new_r_Const(irg, tv);
815                 }
816                 return NULL;
817         }
818
819         /* TODO */
820
821         return NULL;
822 }
823
824 /**
825  * Checks if an entity represents the empty string.
826  *
827  * @param ent     the entity
828  *
829  * @return non-zero if ent represents the empty string
830  */
831 static int is_empty_string(ir_entity *ent)
832 {
833         ir_type          *tp = get_entity_type(ent);
834         ir_mode          *mode;
835         ir_node          *irn;
836         ir_initializer_t *initializer;
837         ir_initializer_t *init0;
838
839         if (! is_Array_type(tp))
840                 return 0;
841         tp = get_array_element_type(tp);
842         if (! is_Primitive_type(tp))
843                 return 0;
844         mode = get_type_mode(tp);
845
846         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
847         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
848                 return 0;
849
850         if (!has_entity_initializer(ent)) {
851                 /* code for deprecated compound_graph_path stuff */
852                 size_t n = get_compound_ent_n_values(ent);
853                 if (n < 1)
854                         return 0;
855                 irn = get_compound_ent_value(ent, 0);
856
857                 return is_Const(irn) && is_Const_null(irn);
858         }
859
860         initializer = get_entity_initializer(ent);
861         if (get_initializer_kind(initializer) != IR_INITIALIZER_COMPOUND)
862                 return 0;
863
864         if (get_initializer_compound_n_entries(initializer) < 1)
865                 return 0;
866
867         init0 = get_initializer_compound_value(initializer, 0);
868         return initializer_val_is_null(init0);
869 }
870
871 int i_mapper_strcmp(ir_node *call, void *ctx)
872 {
873         ir_node   *left    = get_Call_param(call, 0);
874         ir_node   *right   = get_Call_param(call, 1);
875         ir_node   *irn     = NULL;
876         ir_node   *exc     = NULL;
877         ir_node   *reg     = NULL;
878         ir_type   *call_tp = get_Call_type(call);
879         ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
880         ir_entity *ent_l, *ent_r;
881         ir_type   *char_tp;
882         ir_node   *v;
883
884         (void) ctx;
885
886         /* do some type checks first */
887         if (! is_Primitive_type(res_tp))
888                 return 0;
889         char_tp = get_method_param_type(call_tp, 0);
890         if (char_tp != get_method_param_type(call_tp, 1))
891                 return 0;
892         if (! is_Pointer_type(char_tp))
893                 return 0;
894         char_tp = get_pointer_points_to_type(char_tp);
895
896         if (left == right) {
897                 /* a strcmp(s, s) ==> 0 */
898                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(call);
899                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
900                 ir_mode *mode  = get_type_mode(res_tp);
901
902                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
903                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRCMP);
904                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
905                 return 1;
906         }
907         ent_l = get_const_entity(left);
908         ent_r = get_const_entity(right);
909
910         if (ent_l != NULL && ent_r != NULL) {
911                 /* both entities are const, try to evaluate */
912                 irn = eval_strcmp(get_irn_irg(call), ent_l, ent_r, res_tp);
913         } else if (ent_l != NULL) {
914                 if (is_empty_string(ent_l)) {
915                         /* s strcmp("", s) ==> -(*s)*/
916                         v = right;
917                         goto replace_by_call;
918                 }
919         } else if (ent_r != NULL) {
920                 if (is_empty_string(ent_r)) {
921                         /* s strcmp(s, "") ==> (*s) */
922                         ir_node  *mem, *block;
923                         dbg_info *dbg;
924                         ir_mode  *mode;
925
926                         v = left;
927 replace_by_call:
928                         mem   = get_Call_mem(call);
929                         block = get_nodes_block(call);
930                         dbg   = get_irn_dbg_info(call);
931                         mode  = get_type_mode(char_tp);
932
933                         /* replace the strcmp by (*x) */
934                         irn = new_rd_Load(dbg, block, mem, v, mode, cons_none);
935                         mem = new_r_Proj(irn, mode_M, pn_Load_M);
936                         irn = new_r_Proj(irn, mode, pn_Load_res);
937                         if (ir_throws_exception(call)) {
938                                 exc = new_r_Proj(irn, mode_X, pn_Load_X_except);
939                                 reg = new_r_Proj(irn, mode_X, pn_Load_X_regular);
940                                 ir_set_throws_exception(irn, true);
941                         } else {
942                                 exc = NULL;
943                                 reg = NULL;
944                         }
945
946                         /* conv to the result mode */
947                         mode = get_type_mode(res_tp);
948                         irn  = new_rd_Conv(dbg, block, irn, mode);
949
950                         if (v == right) {
951                                 /* negate in the ("", s) case */
952                                 irn = new_rd_Minus(dbg, block, irn, mode);
953                         }
954                 }
955         }
956
957         if (irn != NULL) {
958                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
959                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRCMP);
960                 replace_call(irn, call, mem, reg, exc);
961                 return 1;
962         }
963
964         return 0;
965 }
966
967 int i_mapper_strncmp(ir_node *call, void *ctx)
968 {
969         ir_node *left  = get_Call_param(call, 0);
970         ir_node *right = get_Call_param(call, 1);
971         ir_node *len   = get_Call_param(call, 2);
972         ir_node *irn;
973         (void) ctx;
974
975         if (left == right || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
976                 /* a strncmp(s, s, len) ==> 0 OR
977                    a strncmp(a, b, 0) ==> 0 */
978                 ir_graph  *irg     = get_irn_irg(call);
979                 ir_node   *mem     = get_Call_mem(call);
980                 ir_node   *adr     = get_Call_ptr(call);
981                 ir_entity *ent     = get_SymConst_entity(adr);
982                 ir_type   *call_tp = get_entity_type(ent);
983                 ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
984                 ir_mode   *mode    = get_type_mode(res_tp);
985
986                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
987                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRNCMP);
988                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
989                 return 1;
990         }
991         return 0;
992 }
993
994 int i_mapper_strcpy(ir_node *call, void *ctx)
995 {
996         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
997         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
998         (void) ctx;
999
1000         if (dst == src) {
1001                 /* a strcpy(d, s) ==> d */
1002                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1003                 ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1004
1005                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_STRCPY);
1006                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1007                 return 1;
1008         }
1009         return 0;
1010 }
1011
1012 int i_mapper_memcpy(ir_node *call, void *ctx)
1013 {
1014         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1015         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1016         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1017         (void) ctx;
1018
1019         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1020                 /* a memcpy(d, d, len) ==> d OR
1021                    a memcpy(d, s, 0) ==> d */
1022                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1023
1024                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMCPY);
1025                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1026                 return 1;
1027         }
1028         return 0;
1029 }
1030
1031 int i_mapper_mempcpy(ir_node *call, void *ctx)
1032 {
1033         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1034         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1035         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1036         (void) ctx;
1037
1038         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1039                 /* a memcpy(d, d, len) ==> d + len OR
1040                    a memcpy(d, s, 0) ==> d + 0 */
1041                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(call);
1042                 ir_node *mem  = get_Call_mem(call);
1043                 ir_node *blk  = get_nodes_block(call);
1044                 ir_mode *mode = get_irn_mode(dst);
1045                 ir_node *res  = new_rd_Add(dbg, blk, dst, len, mode);
1046
1047                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, res, FS_OPT_RTS_MEMPCPY);
1048                 replace_call(res, call, mem, NULL, NULL);
1049                 return 1;
1050         }
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 int i_mapper_memmove(ir_node *call, void *ctx)
1055 {
1056         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1057         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1058         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1059         (void) ctx;
1060
1061         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1062                 /* a memmove(d, d, len) ==> d OR
1063                    a memmove(d, s, 0) ==> d */
1064                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1065
1066                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMMOVE);
1067                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1068                 return 1;
1069         }
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 int i_mapper_memset(ir_node *call, void *ctx)
1074 {
1075         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1076         (void) ctx;
1077
1078         if (is_Const(len) && is_Const_null(len)) {
1079                 /* a memset(d, C, 0) ==> d */
1080                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1081                 ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1082
1083                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMSET);
1084                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1085                 return 1;
1086         }
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 int i_mapper_memcmp(ir_node *call, void *ctx)
1091 {
1092         ir_node *left  = get_Call_param(call, 0);
1093         ir_node *right = get_Call_param(call, 1);
1094         ir_node *len   = get_Call_param(call, 2);
1095         ir_node *irn;
1096         (void) ctx;
1097
1098         if (left == right || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1099                 /* a memcmp(s, s, len) ==> 0 OR
1100                    a memcmp(a, b, 0) ==> 0 */
1101                 ir_graph  *irg     = get_irn_irg(call);
1102                 ir_node   *mem     = get_Call_mem(call);
1103                 ir_node   *adr     = get_Call_ptr(call);
1104                 ir_entity *ent     = get_SymConst_entity(adr);
1105                 ir_type   *call_tp = get_entity_type(ent);
1106                 ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
1107                 ir_mode   *mode    = get_type_mode(res_tp);
1108
1109                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
1110                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRNCMP);
1111                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
1112                 return 1;
1113         }
1114         return 0;
1115 }
1116
1117 /**
1118  * Returns the result mode of a node.
1119  */
1120 static ir_mode *get_irn_res_mode(ir_node *node)
1121 {
1122         switch (get_irn_opcode(node)) {
1123         case iro_Load:   return get_Load_mode(node);
1124         case iro_Div:    return get_Div_resmode(node);
1125         case iro_Mod:    return get_Mod_resmode(node);
1126         default: return NULL;
1127         }
1128 }
1129
1130 int i_mapper_RuntimeCall(ir_node *node, runtime_rt *rt)
1131 {
1132         int i, j, arity, first, n_param, n_res;
1133         long n_proj;
1134         ir_type *mtp;
1135         ir_node *mem, *bl, *call, *addr, *res_proj;
1136         ir_node **in;
1137         bool     throws_exception;
1138         ir_op   *op;
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         throws_exception = ir_throws_exception(node);
1181
1182         /* step 0: calculate the number of needed Proj's */
1183         n_proj = 0;
1184         n_proj = MAX(n_proj, rt->mem_proj_nr + 1);
1185         n_proj = MAX(n_proj, rt->res_proj_nr + 1);
1186         if (throws_exception) {
1187                 n_proj = MAX(n_proj, rt->regular_proj_nr + 1);
1188                 n_proj = MAX(n_proj, rt->exc_proj_nr + 1);
1189         }
1190
1191         if (n_proj > 0) {
1192                 if (rt->mode != mode_T) /* must be mode_T */
1193                         return 0;
1194         } else {
1195                 if (n_res > 0)
1196                         /* must match */
1197                         if (get_type_mode(get_method_res_type(mtp, 0)) != rt->mode)
1198                                 return 0;
1199         }
1200
1201         /* ok, when we are here, the number of predecessors match as well as the parameter modes */
1202         bl = get_nodes_block(node);
1203         op = get_irn_op(node);
1204
1205         in = NULL;
1206         if (n_param > 0) {
1207                 NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param);
1208                 for (i = 0; i < n_param; ++i)
1209                         in[i] = get_irn_n(node, first + i);
1210         }
1211
1212         /* step 1: create the call */
1213         sym.entity_p = rt->ent;
1214         addr = new_r_SymConst(irg, mode_P_code, sym, symconst_addr_ent);
1215         call = new_rd_Call(get_irn_dbg_info(node), bl, mem, addr, n_param, in, mtp);
1216         set_irn_pinned(call, get_irn_pinned(node));
1217
1218         if (n_res > 0)
1219                 res_proj = new_r_Proj(call, mode_T, pn_Call_T_result);
1220         else
1221                 res_proj = NULL;
1222
1223         if (n_proj > 0) {
1224                 n_proj += n_res - 1;
1225
1226                 /* we are ready */
1227                 turn_into_tuple(node, n_proj);
1228
1229                 if (rt->mem_proj_nr >= 0)
1230                         set_Tuple_pred(node, rt->mem_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_M, pn_Call_M));
1231                 if (throws_exception) {
1232                         set_Tuple_pred(node, op->pn_x_regular, new_r_Proj(call, mode_X, pn_Call_X_regular));
1233                         set_Tuple_pred(node, op->pn_x_except, new_r_Proj(call, mode_X, pn_Call_X_except));
1234                 }
1235
1236                 if (rt->res_proj_nr >= 0) {
1237                         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
1238                                 ir_mode *mode = get_type_mode(get_method_res_type(mtp, i));
1239                                 ir_node *proj = new_r_Proj(res_proj, mode, i);
1240                                 set_Tuple_pred(node, rt->res_proj_nr + i, proj);
1241                         }
1242                 }
1243                 return 1;
1244         } else {
1245                 /* only one return value supported */
1246                 if (n_res > 0) {
1247                         ir_mode *mode = get_type_mode(get_method_res_type(mtp, 0));
1248
1249                         res_proj = new_r_Proj(call, mode_T, pn_Call_T_result);
1250                         res_proj = new_r_Proj(res_proj, mode, 0);
1251
1252                         exchange(node, res_proj);
1253                         return 1;
1254                 }
1255         }
1256         /* should not happen */
1257         return 0;
1258 }