remove the concept of a strictconv
[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   = pmap_get(i_call_record const, 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_properties(irg, IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE);
143
144                         /* verify here */
145                         irg_verify(irg, VERIFY_NORMAL);
146
147                         nr_of_intrinsics += wenv.nr_of_intrinsics;
148                 }
149         }
150         pmap_destroy(c_map);
151
152         return nr_of_intrinsics;
153 }
154
155 typedef struct pass_t {
156         ir_prog_pass_t pass;
157
158         int      part_block_used;
159         size_t   length;
160         i_record list[1];
161 } pass_t;
162
163 /**
164  * Wrapper for running lower_intrinsics() as an ir_prog pass.
165  */
166 static int pass_wrapper(ir_prog *irp, void *context)
167 {
168         pass_t *pass = (pass_t*)context;
169         (void) irp; /* TODO: set current irp, or remove parameter */
170         lower_intrinsics(pass->list, pass->length, pass->part_block_used);
171         /* probably this pass should not run again */
172         return 0;
173 }
174
175 /**
176  * Creates an ir_prog pass for lower_intrinsics.
177  *
178  * @param name             the name of this pass or NULL
179  * @param list             an array of intrinsic map records
180  * @param length           the length of the array
181  * @param part_block_used  set to true if part_block() must be using during lowering
182  */
183 ir_prog_pass_t *lower_intrinsics_pass(
184         const char *name,
185         i_record *list, size_t length, int part_block_used)
186 {
187         pass_t *const pass = XMALLOCF(pass_t, list, length);
188         memcpy(pass->list, list, sizeof(list[0]) * length);
189         pass->length          = length;
190         pass->part_block_used = part_block_used;
191
192         return def_prog_pass_constructor(
193                 &pass->pass, name ? name : "lower_intrinsics", pass_wrapper);
194 }
195
196 /**
197  * Helper function, replace the call by the given node.
198  *
199  * @param irn      the result node
200  * @param call     the call to replace
201  * @param mem      the new mem result
202  * @param reg_jmp  new regular control flow, if NULL, a Jmp will be used
203  * @param exc_jmp  new exception control flow, if reg_jmp == NULL, a Bad will be used
204  */
205 static void replace_call(ir_node *irn, ir_node *call, ir_node *mem,
206                          ir_node *reg_jmp, ir_node *exc_jmp)
207 {
208         ir_node  *block = get_nodes_block(call);
209         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
210         ir_node  *rest  = new_r_Tuple(block, 1, &irn);
211
212         if (ir_throws_exception(call)) {
213                 turn_into_tuple(call, pn_Call_max+1);
214                 if (reg_jmp == NULL) {
215                         reg_jmp = new_r_Jmp(block);
216                 }
217                 if (exc_jmp == NULL) {
218                         exc_jmp = new_r_Bad(irg, mode_X);
219                 }
220                 set_Tuple_pred(call, pn_Call_X_regular, reg_jmp);
221                 set_Tuple_pred(call, pn_Call_X_except, exc_jmp);
222         } else {
223                 assert(reg_jmp == NULL);
224                 assert(exc_jmp == NULL);
225                 turn_into_tuple(call, pn_Call_T_result+1);
226                 assert(pn_Call_M <= pn_Call_T_result);
227                 assert(pn_Call_X_regular > pn_Call_T_result);
228                 assert(pn_Call_X_except > pn_Call_T_result);
229         }
230         set_Tuple_pred(call, pn_Call_M, mem);
231         set_Tuple_pred(call, pn_Call_T_result, rest);
232 }
233
234 int i_mapper_abs(ir_node *call, void *ctx)
235 {
236         ir_node  *mem      = get_Call_mem(call);
237         ir_node  *block    = get_nodes_block(call);
238         ir_node  *op       = get_Call_param(call, 0);
239         ir_graph *irg      = get_irn_irg(call);
240         ir_mode  *mode     = get_irn_mode(op);
241         dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(call);
242         ir_node  *zero     = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
243         ir_node  *cmp      = new_rd_Cmp(dbg, block, op, zero, ir_relation_less);
244         ir_node  *minus_op = new_rd_Minus(dbg, block, op, mode);
245         ir_node  *mux;
246         arch_allow_ifconv_func allow_ifconv = be_get_backend_param()->allow_ifconv;
247         (void) ctx;
248
249         /* mux allowed by backend? */
250         if (!allow_ifconv(cmp, op, minus_op))
251                 return 0;
252
253         /* construct Mux */
254         mux = new_rd_Mux(dbg, block, cmp, op, minus_op, mode);
255         DBG_OPT_ALGSIM0(call, mux, FS_OPT_RTS_ABS);
256         replace_call(mux, call, mem, NULL, NULL);
257         return 1;
258 }
259
260 int i_mapper_bswap(ir_node *call, void *ctx)
261 {
262         ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
263         ir_node *block = get_nodes_block(call);
264         ir_node *op    = get_Call_param(call, 0);
265         ir_type *tp    = get_Call_type(call);
266         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(call);
267         ir_node *irn;
268         (void) ctx;
269
270         irn = new_rd_Builtin(dbg, block, get_irg_no_mem(current_ir_graph), 1, &op, ir_bk_bswap, tp);
271         set_irn_pinned(irn, op_pin_state_floats);
272         irn = new_r_Proj(irn, get_irn_mode(op), pn_Builtin_max+1);
273         replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
274         return 1;
275 }
276
277 int i_mapper_alloca(ir_node *call, void *ctx)
278 {
279         ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
280         ir_node *block = get_nodes_block(call);
281         ir_node *op    = get_Call_param(call, 0);
282         ir_node *irn, *exc, *no_exc;
283         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(call);
284         (void) ctx;
285
286         if (mode_is_signed(get_irn_mode(op))) {
287                 ir_mode *mode = get_irn_mode(op);
288                 mode = find_unsigned_mode(mode);
289                 if (mode == NULL) {
290                         panic("Cannot find unsigned mode for %M", mode);
291                 }
292                 op = new_rd_Conv(dbg, block, op, mode);
293         }
294
295         irn    = new_rd_Alloc(dbg, block, mem, op, get_unknown_type(), stack_alloc);
296         mem    = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_M, pn_Alloc_M);
297         irn    = new_rd_Proj(dbg, irn, get_modeP_data(), pn_Alloc_res);
298         if (ir_throws_exception(call)) {
299                 no_exc = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_X, pn_Alloc_X_regular);
300                 exc    = new_rd_Proj(dbg, irn, mode_X, pn_Alloc_X_except);
301                 ir_set_throws_exception(irn, true);
302         } else {
303                 no_exc = NULL;
304                 exc    = NULL;
305         }
306
307         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_ALLOCA);
308         replace_call(irn, call, mem, no_exc, exc);
309         return 1;
310 }
311
312 int i_mapper_sqrt(ir_node *call, void *ctx)
313 {
314         ir_node   *mem;
315         ir_tarval *tv;
316         ir_node   *op = get_Call_param(call, 0);
317         (void) ctx;
318
319         if (!is_Const(op))
320                 return 0;
321
322         tv = get_Const_tarval(op);
323         if (! tarval_is_null(tv) && !tarval_is_one(tv))
324                 return 0;
325
326         mem = get_Call_mem(call);
327
328         /* sqrt(0) = 0, sqrt(1) = 1 */
329         DBG_OPT_ALGSIM0(call, op, FS_OPT_RTS_SQRT);
330         replace_call(op, call, mem, NULL, NULL);
331         return 1;
332 }
333
334 int i_mapper_cbrt(ir_node *call, void *ctx)
335 {
336         ir_node   *mem;
337         ir_tarval *tv;
338         ir_node   *op = get_Call_param(call, 0);
339         (void) ctx;
340
341         if (!is_Const(op))
342                 return 0;
343
344         tv = get_Const_tarval(op);
345         if (! tarval_is_null(tv) && !tarval_is_one(tv) && !tarval_is_minus_one(tv))
346                 return 0;
347
348         mem = get_Call_mem(call);
349
350         /* cbrt(0) = 0, cbrt(1) = 1, cbrt(-1) = -1 */
351         DBG_OPT_ALGSIM0(call, op, FS_OPT_RTS_CBRT);
352         replace_call(op, call, mem, NULL, NULL);
353         return 1;
354 }
355
356 int i_mapper_pow(ir_node *call, void *ctx)
357 {
358         ir_node  *left    = get_Call_param(call, 0);
359         ir_node  *right   = get_Call_param(call, 1);
360         ir_node  *block   = get_nodes_block(call);
361         ir_graph *irg     = get_irn_irg(block);
362         ir_node  *reg_jmp = NULL;
363         ir_node  *exc_jmp = NULL;
364         ir_node  *irn;
365         dbg_info *dbg;
366         ir_node  *mem;
367         (void) ctx;
368
369         if (is_Const(left) && is_Const_one(left)) {
370                 /* pow (1.0, x) = 1.0 */
371                 irn = left;
372         } else if (is_Const(right)) {
373                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(right);
374                 if (tarval_is_null(tv)) {
375                         /* pow(x, 0.0) = 1.0 */
376                         ir_mode *mode = get_tarval_mode(tv);
377                         irn = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
378                 } else if (tarval_is_one(tv)) {
379                         /* pow(x, 1.0) = x */
380                         irn = left;
381                 } else if (tarval_is_minus_one(tv)) {
382                         /* pow(x, -1.0) = 1/x */
383                         irn = NULL;
384                 } else
385                         return 0;
386         } else {
387                 return 0;
388         }
389
390         mem = get_Call_mem(call);
391         dbg = get_irn_dbg_info(call);
392
393         if (irn == NULL) {
394                 ir_mode *result_mode = get_irn_mode(left);
395                 ir_node *div;
396
397                 ir_mode *mode             = result_mode;
398                 ir_mode *float_arithmetic = be_get_backend_param()->mode_float_arithmetic;
399                 if (float_arithmetic != NULL) {
400                         left = new_r_Conv(block, left, float_arithmetic);
401                         mode = float_arithmetic;
402                 }
403
404                 irn  = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
405                 div  = new_rd_Div(dbg, block, mem, irn, left, mode, op_pin_state_pinned);
406                 mem  = new_r_Proj(div, mode_M, pn_Div_M);
407                 irn  = new_r_Proj(div, mode, pn_Div_res);
408                 if (ir_throws_exception(call)) {
409                         reg_jmp = new_r_Proj(div, mode_X, pn_Div_X_regular);
410                         exc_jmp = new_r_Proj(div, mode_X, pn_Div_X_except);
411                         ir_set_throws_exception(div, true);
412                 }
413                 if (result_mode != mode) {
414                         irn = new_r_Conv(block, irn, result_mode);
415                 }
416         }
417         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_POW);
418         replace_call(irn, call, mem, reg_jmp, exc_jmp);
419         return 1;
420 }
421
422 int i_mapper_exp(ir_node *call, void *ctx)
423 {
424         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
425         (void) ctx;
426
427         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
428                 /* exp(0.0) = 1.0 */
429                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(val);
430                 ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
431                 ir_node *irn   = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
432                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
433                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_EXP);
434                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
435                 return 1;
436         }
437         return 0;
438 }
439
440 int i_mapper_exp2(ir_node *call, void *ctx)
441 {
442         return i_mapper_exp(call, ctx);
443 }
444
445 int i_mapper_exp10(ir_node *call, void *ctx)
446 {
447         return i_mapper_exp(call, ctx);
448 }
449
450 /**
451  * A mapper for mapping f(0.0) to 0.0.
452  */
453 static int i_mapper_zero_to_zero(ir_node *call, void *ctx, int reason)
454 {
455         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
456         (void) ctx;
457
458         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
459                 /* f(0.0) = 0.0 */
460                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
461                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, val, reason);
462                 replace_call(val, call, mem, NULL, NULL);
463                 return 1;
464         }
465         return 0;
466 }
467
468 /**
469  * A mapper for mapping f(1.0) to 0.0.
470  */
471 static int i_mapper_one_to_zero(ir_node *call, void *ctx, int reason)
472 {
473         ir_node *val  = get_Call_param(call, 0);
474         (void) ctx;
475
476         if (is_Const(val) && is_Const_one(val)) {
477                 /* acos(1.0) = 0.0 */
478                 ir_graph *irg = get_irn_irg(val);
479                 ir_mode *mode = get_irn_mode(val);
480                 ir_node *irn  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
481                 ir_node *mem  = get_Call_mem(call);
482                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, reason);
483                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
484                 return 1;
485         }
486         return 0;
487 }
488
489 /**
490  * A mapper for mapping a functions with the following characteristics:
491  * f(-x)  = f(x).
492  * f(0.0) = 1.0
493  */
494 static int i_mapper_symmetric_zero_to_one(ir_node *call, void *ctx, int reason)
495 {
496         int      changed = 0;
497         ir_node *val     = get_Call_param(call, 0);
498         (void) ctx;
499
500         if (is_Conv(val)) {
501                 ir_node *op = get_Conv_op(val);
502                 if (is_Minus(op)) {
503                         /* f(-x) = f(x) with strictConv */
504                         ir_node *block = get_nodes_block(call);
505                         ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
506                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(val);
507
508                         op = get_Minus_op(op);
509                         val = new_rd_Conv(dbg, block, op, mode);
510                         DBG_OPT_ALGSIM2(call, op, call, FS_OPT_RTS_SYMMETRIC);
511                         set_Call_param(call, 0, val);
512                         changed = 1;
513                 }
514         } else if (is_Minus(val)) {
515                 /* f(-x) = f(x) */
516                 val = get_Minus_op(val);
517                 DBG_OPT_ALGSIM2(call, val, call, FS_OPT_RTS_SYMMETRIC);
518                 set_Call_param(call, 0, val);
519                 changed = 1;
520         }
521
522         if (is_Const(val) && is_Const_null(val)) {
523                 /* f(0.0) = 1.0 */
524                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(val);
525                 ir_mode *mode  = get_irn_mode(val);
526                 ir_node *irn   = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
527                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
528                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, reason);
529                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
530                 changed = 1;
531         }
532         return changed;
533 }
534
535 int i_mapper_log(ir_node *call, void *ctx)
536 {
537         /* log(1.0) = 0.0 */
538         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_LOG);
539 }
540
541 int i_mapper_log2(ir_node *call, void *ctx)
542 {
543         /* log2(1.0) = 0.0 */
544         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_LOG);
545 }
546
547 int i_mapper_log10(ir_node *call, void *ctx)
548 {
549         /* log10(1.0) = 0.0 */
550         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_LOG);
551 }
552
553 int i_mapper_sin(ir_node *call, void *ctx)
554 {
555         /* sin(0.0) = 0.0 */
556         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_SIN);
557 }
558
559 int i_mapper_cos(ir_node *call, void *ctx)
560 {
561         /* cos(0.0) = 1.0, cos(-x) = x */
562         return i_mapper_symmetric_zero_to_one(call, ctx, FS_OPT_RTS_COS);
563 }
564
565 int i_mapper_tan(ir_node *call, void *ctx)
566 {
567         /* tan(0.0) = 0.0 */
568         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_TAN);
569 }
570
571 int i_mapper_asin(ir_node *call, void *ctx)
572 {
573         /* asin(0.0) = 0.0 */
574         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ASIN);
575 }
576
577 int i_mapper_acos(ir_node *call, void *ctx)
578 {
579         /* acos(1.0) = 0.0 */
580         return i_mapper_one_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ACOS);
581 }
582
583 int i_mapper_atan(ir_node *call, void *ctx)
584 {
585         /* atan(0.0) = 0.0 */
586         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_ATAN);
587 }
588
589 int i_mapper_sinh(ir_node *call, void *ctx)
590 {
591         /* sinh(0.0) = 0.0 */
592         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_SINH);
593 }
594
595 int i_mapper_cosh(ir_node *call, void *ctx)
596 {
597         /* cosh(0.0) = 1.0, cosh(-x) = x */
598         return i_mapper_symmetric_zero_to_one(call, ctx, FS_OPT_RTS_COSH);
599 }
600
601 int i_mapper_tanh(ir_node *call, void *ctx)
602 {
603         /* tanh(0.0) = 0.0 */
604         return i_mapper_zero_to_zero(call, ctx, FS_OPT_RTS_TANH);
605 }
606
607 /**
608  * Return the const entity that is accessed through the pointer ptr or
609  * NULL if there is no entity (or the entity is not constant).
610  *
611  * @param ptr  the pointer
612  */
613 static ir_entity *get_const_entity(ir_node *ptr)
614 {
615         if (is_SymConst_addr_ent(ptr)) {
616                 ir_entity *ent = get_SymConst_entity(ptr);
617
618                 if (get_entity_linkage(ent) & IR_LINKAGE_CONSTANT) {
619                         /* a constant entity */
620                         return ent;
621                 }
622         }
623         return NULL;
624 }
625
626 static ir_tarval *get_initializer_value(ir_initializer_t *const init, ir_mode *const mode)
627 {
628         switch (get_initializer_kind(init)) {
629         case IR_INITIALIZER_NULL:
630                 return get_mode_null(mode);
631
632         case IR_INITIALIZER_TARVAL:
633                 return get_initializer_tarval_value(init);
634
635         case IR_INITIALIZER_CONST: {
636                 ir_node *const irn = get_initializer_const_value(init);
637                 if (is_Const(irn))
638                         return get_Const_tarval(irn);
639                 break;
640         }
641
642         case IR_INITIALIZER_COMPOUND:
643                 break;
644         }
645
646         return get_tarval_undefined();
647 }
648
649 static bool initializer_val_is_null(ir_initializer_t *init)
650 {
651         ir_tarval *tv;
652
653         if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_NULL)
654                 return true;
655
656         if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_TARVAL) {
657                 tv = get_initializer_tarval_value(init);
658         } else if (get_initializer_kind(init) == IR_INITIALIZER_CONST) {
659                 ir_node *irn = get_initializer_const_value(init);
660                 if (!is_Const(irn))
661                         return false;
662                 tv = get_Const_tarval(irn);
663         } else {
664                 return false;
665         }
666
667         return tarval_is_null(tv);
668 }
669
670 /**
671  * Calculate the value of strlen if possible.
672  *
673  * @param ent     the entity
674  * @param res_tp  the result type
675  *
676  * @return a Const node containing the strlen() result or NULL
677  *         if the evaluation fails
678  */
679 static ir_node *eval_strlen(ir_graph *irg, ir_entity *ent, ir_type *res_tp)
680 {
681         ir_type *tp = get_entity_type(ent);
682         ir_mode *mode;
683         ir_initializer_t *initializer;
684         size_t            size;
685         size_t            i;
686
687         if (! is_Array_type(tp))
688                 return NULL;
689         tp = get_array_element_type(tp);
690         if (! is_Primitive_type(tp))
691                 return NULL;
692         mode = get_type_mode(tp);
693
694         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
695         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
696                 return NULL;
697
698         initializer = get_entity_initializer(ent);
699         if (get_initializer_kind(initializer) != IR_INITIALIZER_COMPOUND)
700                 return NULL;
701
702         size = get_initializer_compound_n_entries(initializer);
703         for (i = 0; i < size; ++i) {
704                 ir_initializer_t *val = get_initializer_compound_value(initializer, i);
705                 if (initializer_val_is_null(val)) {
706                         ir_tarval *tv = new_tarval_from_long(i, get_type_mode(res_tp));
707                         return new_r_Const(irg, tv);
708                 }
709         }
710
711         return NULL;
712 }
713
714 int i_mapper_strlen(ir_node *call, void *ctx)
715 {
716         ir_node *s     = get_Call_param(call, 0);
717         ir_entity *ent = get_const_entity(s);
718
719         (void) ctx;
720
721         /* FIXME: this cannot handle constant strings inside struct initializers yet */
722         if (ent != NULL) {
723                 /* a constant entity */
724                 ir_type *tp = get_Call_type(call);
725                 ir_node *irn;
726
727                 tp  = get_method_res_type(tp, 0);
728                 irn = eval_strlen(get_irn_irg(call), ent, tp);
729
730                 if (irn) {
731                         ir_node *mem = get_Call_mem(call);
732                         DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRLEN);
733                         replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
734                         return 1;
735                 }
736         }
737         return 0;
738 }
739
740 /**
741  * Calculate the value of strlen if possible.
742  *
743  * @param left    the left entity
744  * @param right   the right entity
745  * @param res_tp  the result type
746  *
747  * @return a Const node containing the strcmp() result or NULL
748  *         if the evaluation fails
749  */
750 static ir_node *eval_strcmp(ir_graph *irg, ir_entity *left, ir_entity *right,
751                             ir_type *res_tp)
752 {
753         ir_type          *tp;
754         ir_mode          *mode;
755         ir_initializer_t *init_l;
756         ir_initializer_t *init_r;
757         size_t            size_l;
758         size_t            size_r;
759         size_t            size;
760         size_t            i;
761
762         tp = get_entity_type(left);
763         if (! is_Array_type(tp))
764                 return NULL;
765         tp = get_array_element_type(tp);
766         if (! is_Primitive_type(tp))
767                 return NULL;
768         mode = get_type_mode(tp);
769
770         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
771         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
772                 return NULL;
773
774         tp = get_entity_type(right);
775         if (! is_Array_type(tp))
776                 return NULL;
777         tp = get_array_element_type(tp);
778         if (! is_Primitive_type(tp))
779                 return NULL;
780         mode = get_type_mode(tp);
781
782         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
783         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
784                 return NULL;
785
786         init_l = get_entity_initializer(left);
787         init_r = get_entity_initializer(right);
788         if (get_initializer_kind(init_l) != IR_INITIALIZER_COMPOUND ||
789             get_initializer_kind(init_r) != IR_INITIALIZER_COMPOUND)
790                 return NULL;
791
792         size_l = get_initializer_compound_n_entries(init_l);
793         size_r = get_initializer_compound_n_entries(init_r);
794         size   = size_l < size_r ? size_l : size_r;
795
796         for (i = 0; i != size; ++i) {
797                 ir_initializer_t *const val_l = get_initializer_compound_value(init_l, i);
798                 ir_tarval        *const tv_l  = get_initializer_value(val_l, mode);
799                 ir_initializer_t *const val_r = get_initializer_compound_value(init_r, i);
800                 ir_tarval        *const tv_r  = get_initializer_value(val_r, mode);
801
802                 if (!tarval_is_constant(tv_l) || !tarval_is_constant(tv_r))
803                         return NULL;
804
805                 if (tv_l != tv_r) {
806                         ir_mode   *const res_mode = get_type_mode(res_tp);
807                         ir_tarval *const res_l    = tarval_convert_to(tv_l, res_mode);
808                         ir_tarval *const res_r    = tarval_convert_to(tv_r, res_mode);
809                         ir_tarval *const tv       = tarval_sub(res_l, res_r, res_mode);
810                         return new_r_Const(irg, tv);
811                 }
812
813                 if (tarval_is_null(tv_l)) {
814                         ir_tarval *const tv = get_mode_null(get_type_mode(res_tp));
815                         return new_r_Const(irg, tv);
816                 }
817         }
818
819         return NULL;
820 }
821
822 /**
823  * Checks if an entity represents the empty string.
824  *
825  * @param ent     the entity
826  *
827  * @return non-zero if ent represents the empty string
828  */
829 static int is_empty_string(ir_entity *ent)
830 {
831         ir_type          *tp = get_entity_type(ent);
832         ir_mode          *mode;
833         ir_initializer_t *initializer;
834         ir_initializer_t *init0;
835
836         if (! is_Array_type(tp))
837                 return 0;
838         tp = get_array_element_type(tp);
839         if (! is_Primitive_type(tp))
840                 return 0;
841         mode = get_type_mode(tp);
842
843         /* FIXME: This is too restrict, as the type char might be more the 8bits */
844         if (!mode_is_int(mode) || get_mode_size_bits(mode) != 8)
845                 return 0;
846
847         initializer = get_entity_initializer(ent);
848         if (get_initializer_kind(initializer) != IR_INITIALIZER_COMPOUND)
849                 return 0;
850
851         if (get_initializer_compound_n_entries(initializer) < 1)
852                 return 0;
853
854         init0 = get_initializer_compound_value(initializer, 0);
855         return initializer_val_is_null(init0);
856 }
857
858 int i_mapper_strcmp(ir_node *call, void *ctx)
859 {
860         ir_node   *left    = get_Call_param(call, 0);
861         ir_node   *right   = get_Call_param(call, 1);
862         ir_node   *irn     = NULL;
863         ir_node   *exc     = NULL;
864         ir_node   *reg     = NULL;
865         ir_type   *call_tp = get_Call_type(call);
866         ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
867         ir_entity *ent_l, *ent_r;
868         ir_type   *char_tp;
869         ir_node   *v;
870
871         (void) ctx;
872
873         /* do some type checks first */
874         if (! is_Primitive_type(res_tp))
875                 return 0;
876         char_tp = get_method_param_type(call_tp, 0);
877         if (char_tp != get_method_param_type(call_tp, 1))
878                 return 0;
879         if (! is_Pointer_type(char_tp))
880                 return 0;
881         char_tp = get_pointer_points_to_type(char_tp);
882
883         if (left == right) {
884                 /* a strcmp(s, s) ==> 0 */
885                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(call);
886                 ir_node *mem   = get_Call_mem(call);
887                 ir_mode *mode  = get_type_mode(res_tp);
888
889                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
890                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRCMP);
891                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
892                 return 1;
893         }
894         ent_l = get_const_entity(left);
895         ent_r = get_const_entity(right);
896
897         if (ent_l != NULL && ent_r != NULL) {
898                 /* both entities are const, try to evaluate */
899                 irn = eval_strcmp(get_irn_irg(call), ent_l, ent_r, res_tp);
900         } else if (ent_l != NULL) {
901                 if (is_empty_string(ent_l)) {
902                         /* s strcmp("", s) ==> -(*s)*/
903                         v = right;
904                         goto replace_by_call;
905                 }
906         } else if (ent_r != NULL) {
907                 if (is_empty_string(ent_r)) {
908                         /* s strcmp(s, "") ==> (*s) */
909                         ir_node  *mem, *block;
910                         dbg_info *dbg;
911                         ir_mode  *mode;
912
913                         v = left;
914 replace_by_call:
915                         mem   = get_Call_mem(call);
916                         block = get_nodes_block(call);
917                         dbg   = get_irn_dbg_info(call);
918                         mode  = get_type_mode(char_tp);
919
920                         /* replace the strcmp by (*x) */
921                         irn = new_rd_Load(dbg, block, mem, v, mode, cons_none);
922                         mem = new_r_Proj(irn, mode_M, pn_Load_M);
923                         irn = new_r_Proj(irn, mode, pn_Load_res);
924                         if (ir_throws_exception(call)) {
925                                 exc = new_r_Proj(irn, mode_X, pn_Load_X_except);
926                                 reg = new_r_Proj(irn, mode_X, pn_Load_X_regular);
927                                 ir_set_throws_exception(irn, true);
928                         } else {
929                                 exc = NULL;
930                                 reg = NULL;
931                         }
932
933                         /* conv to the result mode */
934                         mode = get_type_mode(res_tp);
935                         irn  = new_rd_Conv(dbg, block, irn, mode);
936
937                         if (v == right) {
938                                 /* negate in the ("", s) case */
939                                 irn = new_rd_Minus(dbg, block, irn, mode);
940                         }
941                 }
942         }
943
944         if (irn != NULL) {
945                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
946                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRCMP);
947                 replace_call(irn, call, mem, reg, exc);
948                 return 1;
949         }
950
951         return 0;
952 }
953
954 int i_mapper_strncmp(ir_node *call, void *ctx)
955 {
956         ir_node *left  = get_Call_param(call, 0);
957         ir_node *right = get_Call_param(call, 1);
958         ir_node *len   = get_Call_param(call, 2);
959         ir_node *irn;
960         (void) ctx;
961
962         if (left == right || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
963                 /* a strncmp(s, s, len) ==> 0 OR
964                    a strncmp(a, b, 0) ==> 0 */
965                 ir_graph  *irg     = get_irn_irg(call);
966                 ir_node   *mem     = get_Call_mem(call);
967                 ir_node   *adr     = get_Call_ptr(call);
968                 ir_entity *ent     = get_SymConst_entity(adr);
969                 ir_type   *call_tp = get_entity_type(ent);
970                 ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
971                 ir_mode   *mode    = get_type_mode(res_tp);
972
973                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
974                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRNCMP);
975                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
976                 return 1;
977         }
978         return 0;
979 }
980
981 int i_mapper_strcpy(ir_node *call, void *ctx)
982 {
983         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
984         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
985         (void) ctx;
986
987         if (dst == src) {
988                 /* a strcpy(d, s) ==> d */
989                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
990                 ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
991
992                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_STRCPY);
993                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
994                 return 1;
995         }
996         return 0;
997 }
998
999 int i_mapper_memcpy(ir_node *call, void *ctx)
1000 {
1001         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1002         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1003         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1004         (void) ctx;
1005
1006         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1007                 /* a memcpy(d, d, len) ==> d OR
1008                    a memcpy(d, s, 0) ==> d */
1009                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1010
1011                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMCPY);
1012                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1013                 return 1;
1014         }
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 int i_mapper_mempcpy(ir_node *call, void *ctx)
1019 {
1020         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1021         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1022         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1023         (void) ctx;
1024
1025         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1026                 /* a memcpy(d, d, len) ==> d + len OR
1027                    a memcpy(d, s, 0) ==> d + 0 */
1028                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(call);
1029                 ir_node *mem  = get_Call_mem(call);
1030                 ir_node *blk  = get_nodes_block(call);
1031                 ir_mode *mode = get_irn_mode(dst);
1032                 ir_node *res  = new_rd_Add(dbg, blk, dst, len, mode);
1033
1034                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, res, FS_OPT_RTS_MEMPCPY);
1035                 replace_call(res, call, mem, NULL, NULL);
1036                 return 1;
1037         }
1038         return 0;
1039 }
1040
1041 int i_mapper_memmove(ir_node *call, void *ctx)
1042 {
1043         ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1044         ir_node *src = get_Call_param(call, 1);
1045         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1046         (void) ctx;
1047
1048         if (dst == src || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1049                 /* a memmove(d, d, len) ==> d OR
1050                    a memmove(d, s, 0) ==> d */
1051                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1052
1053                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMMOVE);
1054                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1055                 return 1;
1056         }
1057         return 0;
1058 }
1059
1060 int i_mapper_memset(ir_node *call, void *ctx)
1061 {
1062         ir_node *len = get_Call_param(call, 2);
1063         (void) ctx;
1064
1065         if (is_Const(len) && is_Const_null(len)) {
1066                 /* a memset(d, C, 0) ==> d */
1067                 ir_node *mem = get_Call_mem(call);
1068                 ir_node *dst = get_Call_param(call, 0);
1069
1070                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, dst, FS_OPT_RTS_MEMSET);
1071                 replace_call(dst, call, mem, NULL, NULL);
1072                 return 1;
1073         }
1074         return 0;
1075 }
1076
1077 int i_mapper_memcmp(ir_node *call, void *ctx)
1078 {
1079         ir_node *left  = get_Call_param(call, 0);
1080         ir_node *right = get_Call_param(call, 1);
1081         ir_node *len   = get_Call_param(call, 2);
1082         ir_node *irn;
1083         (void) ctx;
1084
1085         if (left == right || (is_Const(len) && is_Const_null(len))) {
1086                 /* a memcmp(s, s, len) ==> 0 OR
1087                    a memcmp(a, b, 0) ==> 0 */
1088                 ir_graph  *irg     = get_irn_irg(call);
1089                 ir_node   *mem     = get_Call_mem(call);
1090                 ir_node   *adr     = get_Call_ptr(call);
1091                 ir_entity *ent     = get_SymConst_entity(adr);
1092                 ir_type   *call_tp = get_entity_type(ent);
1093                 ir_type   *res_tp  = get_method_res_type(call_tp, 0);
1094                 ir_mode   *mode    = get_type_mode(res_tp);
1095
1096                 irn = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
1097                 DBG_OPT_ALGSIM0(call, irn, FS_OPT_RTS_STRNCMP);
1098                 replace_call(irn, call, mem, NULL, NULL);
1099                 return 1;
1100         }
1101         return 0;
1102 }
1103
1104 /**
1105  * Returns the result mode of a node.
1106  */
1107 static ir_mode *get_irn_res_mode(ir_node *node)
1108 {
1109         switch (get_irn_opcode(node)) {
1110         case iro_Load:   return get_Load_mode(node);
1111         case iro_Div:    return get_Div_resmode(node);
1112         case iro_Mod:    return get_Mod_resmode(node);
1113         default: return NULL;
1114         }
1115 }
1116
1117 int i_mapper_RuntimeCall(ir_node *node, runtime_rt *rt)
1118 {
1119         int i, j, arity, first, n_param, n_res;
1120         long n_proj;
1121         ir_type *mtp;
1122         ir_node *mem, *bl, *call, *addr, *res_proj;
1123         ir_node **in;
1124         bool     throws_exception;
1125         ir_op   *op;
1126         ir_graph *irg;
1127         symconst_symbol sym;
1128         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
1129
1130         if (mode != rt->mode)
1131                 return 0;
1132         /* check if the result modes match */
1133         if (mode == mode_T && rt->res_mode != NULL) {
1134                 mode = get_irn_res_mode(node);
1135                 if (mode != rt->res_mode)
1136                         return 0;
1137         }
1138
1139         arity = get_irn_arity(node);
1140         if (arity <= 0)
1141                 return 0;
1142
1143         mtp     = get_entity_type(rt->ent);
1144         n_param = get_method_n_params(mtp);
1145         irg     = current_ir_graph;
1146
1147         mem = get_irn_n(node, 0);
1148         if (get_irn_mode(mem) != mode_M) {
1149                 mem = new_r_NoMem(irg);
1150                 first = 0;
1151         } else
1152                 first = 1;
1153
1154         /* check if the modes of the predecessors match the parameter modes */
1155         if (arity - first != n_param)
1156                 return 0;
1157
1158         for (i = first, j = 0; i < arity; ++i, ++j) {
1159                 ir_type *param_tp = get_method_param_type(mtp, j);
1160                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
1161
1162                 if (get_type_mode(param_tp) != get_irn_mode(pred))
1163                         return 0;
1164         }
1165
1166         n_res            = get_method_n_ress(mtp);
1167         throws_exception = ir_throws_exception(node);
1168
1169         /* step 0: calculate the number of needed Proj's */
1170         n_proj = 0;
1171         n_proj = MAX(n_proj, rt->mem_proj_nr + 1);
1172         n_proj = MAX(n_proj, rt->res_proj_nr + 1);
1173         if (throws_exception) {
1174                 n_proj = MAX(n_proj, rt->regular_proj_nr + 1);
1175                 n_proj = MAX(n_proj, rt->exc_proj_nr + 1);
1176         }
1177
1178         if (n_proj > 0) {
1179                 if (rt->mode != mode_T) /* must be mode_T */
1180                         return 0;
1181         } else {
1182                 if (n_res > 0)
1183                         /* must match */
1184                         if (get_type_mode(get_method_res_type(mtp, 0)) != rt->mode)
1185                                 return 0;
1186         }
1187
1188         /* ok, when we are here, the number of predecessors match as well as the parameter modes */
1189         bl = get_nodes_block(node);
1190         op = get_irn_op(node);
1191
1192         in = NULL;
1193         if (n_param > 0) {
1194                 NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param);
1195                 for (i = 0; i < n_param; ++i)
1196                         in[i] = get_irn_n(node, first + i);
1197         }
1198
1199         /* step 1: create the call */
1200         sym.entity_p = rt->ent;
1201         addr = new_r_SymConst(irg, mode_P_code, sym, symconst_addr_ent);
1202         call = new_rd_Call(get_irn_dbg_info(node), bl, mem, addr, n_param, in, mtp);
1203         set_irn_pinned(call, get_irn_pinned(node));
1204
1205         if (n_res > 0)
1206                 res_proj = new_r_Proj(call, mode_T, pn_Call_T_result);
1207         else
1208                 res_proj = NULL;
1209
1210         if (n_proj > 0) {
1211                 n_proj += n_res - 1;
1212
1213                 /* we are ready */
1214                 turn_into_tuple(node, n_proj);
1215
1216                 if (rt->mem_proj_nr >= 0)
1217                         set_Tuple_pred(node, rt->mem_proj_nr, new_r_Proj(call, mode_M, pn_Call_M));
1218                 if (throws_exception) {
1219                         set_Tuple_pred(node, op->pn_x_regular, new_r_Proj(call, mode_X, pn_Call_X_regular));
1220                         set_Tuple_pred(node, op->pn_x_except, new_r_Proj(call, mode_X, pn_Call_X_except));
1221                 }
1222
1223                 if (rt->res_proj_nr >= 0) {
1224                         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
1225                                 ir_mode *mode = get_type_mode(get_method_res_type(mtp, i));
1226                                 ir_node *proj = new_r_Proj(res_proj, mode, i);
1227                                 set_Tuple_pred(node, rt->res_proj_nr + i, proj);
1228                         }
1229                 }
1230                 return 1;
1231         } else {
1232                 /* only one return value supported */
1233                 if (n_res > 0) {
1234                         ir_mode *mode = get_type_mode(get_method_res_type(mtp, 0));
1235
1236                         res_proj = new_r_Proj(call, mode_T, pn_Call_T_result);
1237                         res_proj = new_r_Proj(res_proj, mode, 0);
1238
1239                         exchange(node, res_proj);
1240                         return 1;
1241                 }
1242         }
1243         /* should not happen */
1244         return 0;
1245 }