nsz Git - libfirm/blob - ir/opt/combo.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   Cliff Click's Combined Analysis/Optimization
  23  * @author  Michael Beck
  24  * @version $Id$
  25  *
  26  * Note further that we use the terminology from Click's work here, which is different
  27  * in some cases from Firm terminology.  Especially, Click's type is a
  28  * Firm tarval/entity, nevertheless we call it type here for "maximum compatibility".
  29  */
  30 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  31 # include "config.h"
  32 #endif
  33
  34 #include <assert.h>
  35
  36 #include "iroptimize.h"
  37 #include "archop.h"
  38 #include "irflag.h"
  39 #include "ircons.h"
  40 #include "list.h"
  41 #include "set.h"
  42 #include "pmap.h"
  43 #include "obstack.h"
  44 #include "irgraph_t.h"
  45 #include "irnode_t.h"
  46 #include "iropt_t.h"
  47 #include "irgwalk.h"
  48 #include "irop.h"
  49 #include "irouts.h"
  50 #include "irgmod.h"
  51 #include "debug.h"
  52 #include "error.h"
  53
  54 #include "tv_t.h"
  55
  56 #include "irprintf.h"
  57 #include "irdump.h"
  58
  59 /* define this to check that all type translations are monotone */
  60 #define VERIFY_MONOTONE
  61
  62 #undef NO_FOLLOWER
  63
  64 typedef struct node_t            node_t;
  65 typedef struct partition_t       partition_t;
  66 typedef struct opcode_key_t      opcode_key_t;
  67 typedef struct listmap_entry_t   listmap_entry_t;
  68
  69 /** The type of the compute function. */
  70 typedef void (*compute_func)(node_t *node);
  71
  72 /**
  73  * An opcode map key.
  74  */
  75 struct opcode_key_t {
  76         ir_opcode   code;   /**< The Firm opcode. */
  77         ir_mode     *mode;  /**< The mode of all nodes in the partition. */
  78         union {
  79                 long      proj;   /**< For Proj nodes, its proj number */
  80                 ir_entity *ent;   /**< For Sel Nodes, its entity */
  81         } u;
  82 };
  83
  84 /**
  85  * An entry in the list_map.
  86  */
  87 struct listmap_entry_t {
  88         void            *id;    /**< The id. */
  89         node_t          *list;  /**< The associated list for this id. */
  90         listmap_entry_t *next;  /**< Link to the next entry in the map. */
  91 };
  92
  93 /** We must map id's to lists. */
  94 typedef struct listmap_t {
  95         set             *map;    /**< Map id's to listmap_entry_t's */
  96         listmap_entry_t *values; /**< List of all values in the map. */
  97 } listmap_t;
  98
  99 /**
 100  * A lattice element. Because we handle constants and symbolic constants different, we
 101  * have to use this union.
 102  */
 103 typedef union {
 104         tarval          *tv;
 105         symconst_symbol sym;
 106 } lattice_elem_t;
 107
 108 /**
 109  * A node.
 110  */
 111 struct node_t {
 112         ir_node         *node;          /**< The IR-node itself. */
 113         list_head       node_list;      /**< Double-linked list of leader/follower entries. */
 114         list_head       cprop_list;     /**< Double-linked partition.cprop list. */
 115         partition_t     *part;          /**< points to the partition this node belongs to */
 116         node_t          *next;          /**< Next node on local list (partition.touched, fallen). */
 117         node_t          *race_next;     /**< Next node on race list. */
 118         lattice_elem_t  type;           /**< The associated lattice element "type". */
 119         int             max_user_input; /**< Maximum input number of Def-Use edges. */
 120         int             next_edge;      /**< Index of the next Def-Use edge to use. */
 121         int             n_followers;    /**< Number of Follower in the outs set. */
 122         unsigned        on_touched:1;   /**< Set, if this node is on the partition.touched set. */
 123         unsigned        on_cprop:1;     /**< Set, if this node is on the partition.cprop list. */
 124         unsigned        on_fallen:1;    /**< Set, if this node is on the fallen list. */
 125         unsigned        is_follower:1;  /**< Set, if this node is a follower. */
 126         unsigned        is_flagged:1;   /**< Set, if this node is flagged by step(). */
 127         unsigned        by_all_const:1; /**< Set, if this node was once evaluated by all constants. */
 128 };
 129
 130 /**
 131  * A partition containing congruent nodes.
 132  */
 133 struct partition_t {
 134         list_head         Leader;          /**< The head of partition Leader node list. */
 135         list_head         Follower;        /**< The head of partition Follower node list. */
 136         list_head         cprop;           /**< The head of partition.cprop list. */
 137         partition_t       *wl_next;        /**< Next entry in the work list if any. */
 138         partition_t       *touched_next;   /**< Points to the next partition in the touched set. */
 139         partition_t       *cprop_next;     /**< Points to the next partition in the cprop list. */
 140         partition_t       *split_next;     /**< Points to the next partition in the list that must be split by split_by(). */
 141         node_t            *touched;        /**< The partition.touched set of this partition. */
 142         unsigned          n_leader;        /**< Number of entries in this partition.Leader. */
 143         unsigned          n_touched;       /**< Number of entries in the partition.touched. */
 144         int               max_user_inputs; /**< Maximum number of user inputs of all entries. */
 145         unsigned          on_worklist:1;   /**< Set, if this partition is in the work list. */
 146         unsigned          on_touched:1;    /**< Set, if this partition is on the touched set. */
 147         unsigned          on_cprop:1;      /**< Set, if this partition is on the cprop list. */
 148         unsigned          type_is_T_or_C:1;/**< Set, if all nodes in this partition have type Top or Constant. */
 149 #ifdef DEBUG_libfirm
 150         partition_t       *dbg_next;       /**< Link all partitions for debugging */
 151         unsigned          nr;              /**< A unique number for (what-)mapping, >0. */
 152 #endif
 153 };
 154
 155 typedef struct environment_t {
 156         struct obstack  obst;           /**< obstack to allocate data structures. */
 157         partition_t     *worklist;      /**< The work list. */
 158         partition_t     *cprop;         /**< The constant propagation list. */
 159         partition_t     *touched;       /**< the touched set. */
 160         partition_t     *initial;       /**< The initial partition. */
 161         set             *opcode2id_map; /**< The opcodeMode->id map. */
 162         pmap            *type2id_map;   /**< The type->id map. */
 163         int             end_idx;        /**< -1 for local and 0 for global congruences. */
 164         int             lambda_input;   /**< Captured argument for lambda_partition(). */
 165         int             modified;       /**< Set, if the graph was modified. */
 166 #ifdef DEBUG_libfirm
 167         partition_t     *dbg_list;      /**< List of all partitions. */
 168 #endif
 169 } environment_t;
 170
 171 /** Type of the what function. */
 172 typedef void *(*what_func)(const node_t *node, environment_t *env);
 173
 174 #define get_irn_node(follower)         ((node_t *)get_irn_link(follower))
 175 #define set_irn_node(follower, node)   set_irn_link(follower, node)
 176
 177 /* we do NOT use tarval_unreachable here, instead we use Top for this purpose */
 178 #undef tarval_unreachable
 179 #define tarval_unreachable tarval_top
 180
 181
 182 /** The debug module handle. */
 183 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
 184
 185 /** Next partition number. */
 186 DEBUG_ONLY(static unsigned part_nr = 0);
 187
 188 #ifdef DEBUG_libfirm
 189 static INLINE lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X);
 190
 191 /**
 192  * Dump partition to output.
 193  */
 194 static void dump_partition(const char *msg, const partition_t *part) {
 195         const node_t   *node;
 196         int            first = 1;
 197         lattice_elem_t type = get_partition_type(part);
 198
 199         DB((dbg, LEVEL_2, "%s part%u%s (%u, %+F) {\n  ",
 200                 msg, part->nr, part->type_is_T_or_C ? "*" : "",
 201                 part->n_leader, type));
 202         list_for_each_entry(node_t, node, &part->Leader, node_list) {
 203                 DB((dbg, LEVEL_2, "%s%+F", first ? "" : ", ", node->node));
 204                 first = 0;
 205         }
 206         if (! list_empty(&part->Follower)) {
 207                 DB((dbg, LEVEL_2, "\n---\n  "));
 208                 first = 1;
 209                 list_for_each_entry(node_t, node, &part->Follower, node_list) {
 210                         DB((dbg, LEVEL_2, "%s%+F", first ? "" : ", ", node->node));
 211                         first = 0;
 212                 }
 213         }
 214         DB((dbg, LEVEL_2, "\n}\n"));
 215 }  /* dump_partition */
 216
 217 /**
 218  * Dumps a list.
 219  */
 220 static void do_dump_list(const char *msg, const node_t *node, int ofs) {
 221         const node_t *p;
 222         int          first = 1;
 223
 224 #define GET_LINK(p, ofs)  *((const node_t **)((char *)(p) + (ofs)))
 225
 226         DB((dbg, LEVEL_3, "%s = {\n  ", msg));
 227         for (p = node; p != NULL; p = GET_LINK(p, ofs)) {
 228                 DB((dbg, LEVEL_3, "%s%+F", first ? "" : ", ", p->node));
 229                 first = 0;
 230         }
 231         DB((dbg, LEVEL_3, "\n}\n"));
 232
 233 #undef GET_LINK
 234 }
 235
 236 /**
 237  * Dumps a race list.
 238  */
 239 static void dump_race_list(const char *msg, const node_t *list) {
 240         do_dump_list(msg, list, offsetof(node_t, race_next));
 241 }
 242
 243 /**
 244  * Dumps a local list.
 245  */
 246 static void dump_list(const char *msg, const node_t *list) {
 247         do_dump_list(msg, list, offsetof(node_t, next));
 248 }
 249
 250 /**
 251  * Dump all partitions.
 252  */
 253 static void dump_all_partitions(const environment_t *env) {
 254         const partition_t *P;
 255
 256         DB((dbg, LEVEL_2, "All partitions\n===============\n"));
 257         for (P = env->dbg_list; P != NULL; P = P->dbg_next)
 258                 dump_partition("", P);
 259 }
 260
 261 #else
 262 #define dump_partition(msg, part)
 263 #define dump_race_list(msg, list)
 264 #define dump_list(msg, list)
 265 #define dump_all_partitions(env)
 266 #endif
 267
 268 #if defined(VERIFY_MONOTONE) && defined (DEBUG_libfirm)
 269 /**
 270  * Verify that a type transition is monotone
 271  */
 272 static void verify_type(const lattice_elem_t old_type, const lattice_elem_t new_type) {
 273         if (old_type.tv == new_type.tv) {
 274                 /* no change */
 275                 return;
 276         }
 277         if (old_type.tv == tarval_top) {
 278                 /* from Top down-to is always allowed */
 279                 return;
 280         }
 281         if (old_type.tv == tarval_reachable) {
 282                 panic("verify_type(): wrong translation from %+F to %+F", old_type, new_type);
 283         }
 284         if (new_type.tv == tarval_bottom || new_type.tv == tarval_reachable) {
 285                 /* bottom reached */
 286                 return;
 287         }
 288         panic("verify_type(): wrong translation from %+F to %+F", old_type, new_type);
 289 }
 290 #else
 291 #define verify_type(old_type, new_type)
 292 #endif
 293
 294 /**
 295  * Compare two pointer values of a listmap.
 296  */
 297 static int listmap_cmp_ptr(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 298         const listmap_entry_t *e1 = elt;
 299         const listmap_entry_t *e2 = key;
 300
 301         (void) size;
 302         return e1->id != e2->id;
 303 }  /* listmap_cmp_ptr */
 304
 305 /**
 306  * Initializes a listmap.
 307  *
 308  * @param map  the listmap
 309  */
 310 static void listmap_init(listmap_t *map) {
 311         map->map    = new_set(listmap_cmp_ptr, 16);
 312         map->values = NULL;
 313 }  /* listmap_init */
 314
 315 /**
 316  * Terminates a listmap.
 317  *
 318  * @param map  the listmap
 319  */
 320 static void listmap_term(listmap_t *map) {
 321         del_set(map->map);
 322 }  /* listmap_term */
 323
 324 /**
 325  * Return the associated listmap entry for a given id.
 326  *
 327  * @param map  the listmap
 328  * @param id   the id to search for
 329  *
 330  * @return the asociated listmap entry for the given id
 331  */
 332 static listmap_entry_t *listmap_find(listmap_t *map, void *id) {
 333         listmap_entry_t key, *entry;
 334
 335         key.id   = id;
 336         key.list = NULL;
 337         key.next = NULL;
 338         entry = set_insert(map->map, &key, sizeof(key), HASH_PTR(id));
 339
 340         if (entry->list == NULL) {
 341                 /* a new entry, put into the list */
 342                 entry->next = map->values;
 343                 map->values = entry;
 344         }
 345         return entry;
 346 }  /* listmap_find */
 347
 348 /**
 349  * Calculate the hash value for an opcode map entry.
 350  *
 351  * @param entry  an opcode map entry
 352  *
 353  * @return a hash value for the given opcode map entry
 354  */
 355 static unsigned opcode_hash(const opcode_key_t *entry) {
 356         return (entry->mode - (ir_mode *)0) * 9 + entry->code + entry->u.proj * 3 + HASH_PTR(entry->u.ent);
 357 }  /* opcode_hash */
 358
 359 /**
 360  * Compare two entries in the opcode map.
 361  */
 362 static int cmp_opcode(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 363         const opcode_key_t *o1 = elt;
 364         const opcode_key_t *o2 = key;
 365
 366         (void) size;
 367         return o1->code != o2->code || o1->mode != o2->mode ||
 368                o1->u.proj != o2->u.proj || o1->u.ent != o2->u.ent;
 369 }  /* cmp_opcode */
 370
 371 /**
 372  * Compare two Def-Use edges for input position.
 373  */
 374 static int cmp_def_use_edge(const void *a, const void *b) {
 375         const ir_def_use_edge *ea = a;
 376         const ir_def_use_edge *eb = b;
 377
 378         /* no overrun, because range is [-1, MAXINT] */
 379         return ea->pos - eb->pos;
 380 }  /* cmp_def_use_edge */
 381
 382 /**
 383  * We need the Def-Use edges sorted.
 384  */
 385 static void sort_irn_outs(node_t *node) {
 386         ir_node *irn = node->node;
 387         int n_outs = get_irn_n_outs(irn);
 388
 389         if (n_outs > 1) {
 390                 qsort(&irn->out[1], n_outs, sizeof(irn->out[0]), cmp_def_use_edge);
 391         }
 392         node->max_user_input = irn->out[n_outs].pos;
 393 }  /* sort_irn_outs */
 394
 395 /**
 396  * Return the type of a node.
 397  *
 398  * @param irn  an IR-node
 399  *
 400  * @return the associated type of this node
 401  */
 402 static INLINE lattice_elem_t get_node_type(const ir_node *irn) {
 403         return get_irn_node(irn)->type;
 404 }  /* get_node_type */
 405
 406 /**
 407  * Return the tarval of a node.
 408  *
 409  * @param irn  an IR-node
 410  *
 411  * @return the associated type of this node
 412  */
 413 static INLINE tarval *get_node_tarval(const ir_node *irn) {
 414         lattice_elem_t type = get_node_type(irn);
 415
 416         if (is_tarval(type.tv))
 417                 return type.tv;
 418         return tarval_bottom;
 419 }  /* get_node_type */
 420
 421 /**
 422  * Add a partition to the worklist.
 423  */
 424 static INLINE void add_to_worklist(partition_t *X, environment_t *env) {
 425         assert(X->on_worklist == 0);
 426         X->wl_next     = env->worklist;
 427         X->on_worklist = 1;
 428         env->worklist  = X;
 429 }  /* add_to_worklist */
 430
 431 /**
 432  * Create a new empty partition.
 433  *
 434  * @param env   the environment
 435  *
 436  * @return a newly allocated partition
 437  */
 438 static INLINE partition_t *new_partition(environment_t *env) {
 439         partition_t *part = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*part));
 440
 441         INIT_LIST_HEAD(&part->Leader);
 442         INIT_LIST_HEAD(&part->Follower);
 443         INIT_LIST_HEAD(&part->cprop);
 444         part->wl_next         = NULL;
 445         part->touched_next    = NULL;
 446         part->cprop_next      = NULL;
 447         part->split_next      = NULL;
 448         part->touched         = NULL;
 449         part->n_leader        = 0;
 450         part->n_touched       = 0;
 451         part->max_user_inputs = 0;
 452         part->on_worklist     = 0;
 453         part->on_touched      = 0;
 454         part->on_cprop        = 0;
 455         part->type_is_T_or_C  = 0;
 456 #ifdef DEBUG_libfirm
 457         part->dbg_next        = env->dbg_list;
 458         env->dbg_list         = part;
 459         part->nr              = part_nr++;
 460 #endif
 461
 462         return part;
 463 }  /* new_partition */
 464
 465 /**
 466  * Get the first node from a partition.
 467  */
 468 static INLINE node_t *get_first_node(const partition_t *X) {
 469         return list_entry(X->Leader.next, node_t, node_list);
 470 }
 471
 472 /**
 473  * Return the type of a partition (assuming partition is non-empty and
 474  * all elements have the same type).
 475  *
 476  * @param X  a partition
 477  *
 478  * @return the type of the first element of the partition
 479  */
 480 static INLINE lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X) {
 481         const node_t *first = get_first_node(X);
 482         return first->type;
 483 }  /* get_partition_type */
 484
 485 /**
 486  * Creates a partition node for the given IR-node and place it
 487  * into the given partition.
 488  *
 489  * @param irn   an IR-node
 490  * @param part  a partition to place the node in
 491  * @param env   the environment
 492  *
 493  * @return the created node
 494  */
 495 static node_t *create_partition_node(ir_node *irn, partition_t *part, environment_t *env) {
 496         /* create a partition node and place it in the partition */
 497         node_t *node = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*node));
 498
 499         INIT_LIST_HEAD(&node->node_list);
 500         INIT_LIST_HEAD(&node->cprop_list);
 501         node->node           = irn;
 502         node->part           = part;
 503         node->next           = NULL;
 504         node->race_next      = NULL;
 505         node->type.tv        = tarval_top;
 506         node->max_user_input = 0;
 507         node->next_edge      = 0;
 508         node->n_followers    = 0;
 509         node->on_touched     = 0;
 510         node->on_cprop       = 0;
 511         node->on_fallen      = 0;
 512         node->is_follower    = 0;
 513         node->is_flagged     = 0;
 514         node->by_all_const   = 0;
 515         set_irn_node(irn, node);
 516
 517         list_add_tail(&node->node_list, &part->Leader);
 518         ++part->n_leader;
 519
 520         return node;
 521 }  /* create_partition_node */
 522
 523 /**
 524  * Pre-Walker, init all Block-Phi lists.
 525  */
 526 static void init_block_phis(ir_node *irn, void *env) {
 527         (void) env;
 528
 529         if (is_Block(irn)) {
 530                 set_Block_phis(irn, NULL);
 531         }
 532 }
 533
 534 /**
 535  * Post-Walker, initialize all Nodes' type to U or top and place
 536  * all nodes into the TOP partition.
 537  */
 538 static void create_initial_partitions(ir_node *irn, void *ctx) {
 539         environment_t *env  = ctx;
 540         partition_t   *part = env->initial;
 541         node_t        *node;
 542
 543         node = create_partition_node(irn, part, env);
 544         sort_irn_outs(node);
 545         if (node->max_user_input > part->max_user_inputs)
 546                 part->max_user_inputs = node->max_user_input;
 547
 548         if (is_Phi(irn)) {
 549                 add_Block_phi(get_nodes_block(irn), irn);
 550         }
 551 }  /* create_initial_partitions */
 552
 553 /**
 554  * Add a partition to the touched set if not already there.
 555  *
 556  * @param part  the partition
 557  * @param env   the environment
 558  */
 559 static INLINE void add_to_touched(partition_t *part, environment_t *env) {
 560         if (part->on_touched == 0) {
 561                 part->touched_next = env->touched;
 562                 env->touched       = part;
 563                 part->on_touched   = 1;
 564         }
 565 }  /* add_to_touched */
 566
 567 /**
 568  * Add a node to the entry.partition.touched set if not already there.
 569  *
 570  * @param y  a node
 571  */
 572 static INLINE void add_to_partition_touched(node_t *y) {
 573         if (y->on_touched == 0) {
 574                 partition_t *part = y->part;
 575
 576                 y->next       = part->touched;
 577                 part->touched = y;
 578                 y->on_touched = 1;
 579                 ++part->n_touched;
 580         }
 581 }  /* add_to_partition_touched */
 582
 583 /**
 584  * Update the worklist: If Z is on worklist then add Z' to worklist.
 585  * Else add the smaller of Z and Z' to worklist.
 586  *
 587  * @param Z        the Z partition
 588  * @param Z_prime  the Z' partition, a previous part of Z
 589  * @param env      the environment
 590  */
 591 static void update_worklist(partition_t *Z, partition_t *Z_prime, environment_t *env) {
 592         if (Z->on_worklist || Z_prime->n_leader < Z->n_leader) {
 593                 add_to_worklist(Z_prime, env);
 594         } else {
 595                 add_to_worklist(Z, env);
 596         }
 597 }  /* update_worklist */
 598
 599 #ifdef NO_FOLLOWER
 600 /**
 601  * Split a partition by a local list.
 602  *
 603  * @param Z    the Z partition to split
 604  * @param g    a (non-empty) node list
 605  * @param env  the environment
 606  *
 607  * @return  a new partition containing the nodes of g
 608  */
 609 static partition_t *split(partition_t *Z, node_t *g, environment_t *env) {
 610         partition_t *Z_prime;
 611         node_t      *node;
 612         unsigned    n = 0;
 613         int         max_input;
 614
 615         dump_partition("Splitting ", Z);
 616
 617         assert(g != NULL);
 618
 619         /* Remove g from Z. */
 620         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 621                 list_del(&node->node_list);
 622                 ++n;
 623         }
 624         assert(n < Z->n_leader);
 625         Z->n_leader -= n;
 626
 627         /* Move g to a new partition, Z\92. */
 628         Z_prime = new_partition(env);
 629         max_input = 0;
 630         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 631                 list_add(&node->node_list, &Z_prime->Leader);
 632                 node->part = Z_prime;
 633                 if (node->max_user_input > max_input)
 634                         max_input = node->max_user_input;
 635         }
 636         Z_prime->max_user_inputs = max_input;
 637         Z_prime->n_leader       = n;
 638
 639         /* for now, copy the type info tag. it will be adjusted
 640            in split_by(). */
 641         Z_prime->type_is_T_or_C = Z->type_is_T_or_C;
 642
 643         update_worklist(Z, Z_prime, env);
 644
 645         dump_partition("Now ", Z);
 646         dump_partition("Created new ", Z_prime);
 647         return Z_prime;
 648 }  /* split */
 649
 650 #else
 651
 652 /**
 653  * The environment for one race step.
 654  */
 655 typedef struct step_env {
 656         node_t *initial;       /**< The initial node list. */
 657         node_t *unwalked;      /**< The unwalked node list. */
 658         node_t *unwalked_last; /**< Points to the last element of the unwalked node list. */
 659         node_t *walked;        /**< The walked node list. */
 660         int    index;          /**< Next index of Follower use_def edge. */
 661         int    n_leader;       /**< number of Leader in initial. */
 662 } step_env;
 663
 664 /**
 665  * Do one step in the race.
 666  */
 667 static int step(step_env *env) {
 668         node_t *n;
 669
 670         if (env->initial != NULL) {
 671                 /* Move node from initial to unwalked */
 672                 n = env->initial;
 673                 env->initial = n->race_next;
 674
 675                 if (env->unwalked_last == NULL)
 676                         env->unwalked_last = n;
 677
 678                 n->race_next  = env->unwalked;
 679                 env->unwalked = n;
 680
 681                 return 0;
 682         }
 683
 684         while (env->unwalked != NULL) {
 685                 /* let n be the first node in unwalked */
 686                 n = env->unwalked;
 687                 while (env->index < n->n_followers) {
 688                         /* let m be n.F.def_use[index] */
 689                         node_t *m = get_irn_node(n->node->out[1 + env->index].use);
 690
 691                         assert(m->is_follower);
 692                         ++env->index;
 693
 694                         /* only followers from our partition */
 695                         if (m->part != n->part)
 696                                 continue;
 697
 698                         if (! m->is_flagged) {
 699                                 m->is_flagged = 1;
 700
 701                                 /* add m to unwalked not as first node */
 702                                 m->race_next = NULL;
 703                                 if (env->unwalked == NULL) {
 704                                         env->unwalked = m;
 705                                 } else {
 706                                         env->unwalked_last->race_next = m;
 707                                 }
 708                                 env->unwalked_last = m;
 709                                 return 0;
 710                         }
 711                 }
 712                 /* move n to walked */
 713                 env->unwalked = n->race_next;
 714                 n->race_next  = env->walked;
 715                 env->walked   = n;
 716                 env->index    = 0;
 717         }
 718         return 1;
 719 }  /* step */
 720
 721 /**
 722  * Clear the flags from a list.
 723  *
 724  * @param list  the list
 725  */
 726 static void clear_flags(node_t *list) {
 727         node_t *n;
 728
 729         for (n = list; n != NULL; n = n->race_next)
 730                 n->is_flagged = 0;
 731 }  /* clear_flags */
 732
 733 /**
 734  * Split a partition by a local list using the race.
 735  *
 736  * @param X    the partition to split
 737  * @param gg   a (non-empty) node list
 738  * @param env  the environment
 739  *
 740  * @return  a new partition containing the nodes of gg
 741  */
 742 static partition_t *split(partition_t *X, node_t *gg, environment_t *env) {
 743         partition_t *X_prime;
 744         list_head   tmp;
 745         step_env    env1, env2, *winner;
 746         node_t      *g, *h, *node;
 747         int         max_input, n, m;
 748
 749         dump_partition("Splitting ", X);
 750         dump_list("by list ", gg);
 751
 752         INIT_LIST_HEAD(&tmp);
 753
 754         /* Remove gg from X.Leader and put into g */
 755         g = NULL;
 756         n = 0;
 757         for (node = gg; node != NULL; node = node->next) {
 758                 list_del(&node->node_list);
 759                 list_add_tail(&node->node_list, &tmp);
 760                 node->race_next = g;
 761                 g               = node;
 762                 ++n;
 763         }
 764         /* produce h */
 765         h = NULL;
 766         m = 0;
 767         list_for_each_entry(node_t, node, &X->Leader, node_list) {
 768                 node->race_next = h;
 769                 h               = node;
 770                 ++m;
 771         }
 772         /* restore X.Leader */
 773         list_splice(&tmp, &X->Leader);
 774
 775         env1.initial       = g;
 776         env1.unwalked      = NULL;
 777         env1.unwalked_last = NULL;
 778         env1.walked        = NULL;
 779         env1.index         = 0;
 780         env1.n_leader      = n;
 781
 782         env2.initial       = h;
 783         env2.unwalked      = NULL;
 784         env2.unwalked_last = NULL;
 785         env2.walked        = NULL;
 786         env2.index         = 0;
 787         env2.n_leader      = m;
 788
 789         for (;;) {
 790                 if (step(&env1)) {
 791                         winner = &env1;
 792                         break;
 793                 }
 794                 if (step(&env2)) {
 795                         winner = &env2;
 796                         break;
 797                 }
 798         }
 799         assert(winner->initial == NULL);
 800         assert(winner->unwalked == NULL);
 801
 802         /* clear flags from walked/unwalked */
 803         clear_flags(env1.unwalked);
 804         clear_flags(env1.walked);
 805         clear_flags(env2.unwalked);
 806         clear_flags(env2.walked);
 807
 808         dump_race_list("winner ", winner->walked);
 809
 810         /* Move walked_{winner} to a new partition, X\92. */
 811         X_prime = new_partition(env);
 812         max_input = 0;
 813         for (node = winner->walked; node != NULL; node = node->race_next) {
 814                 list_del(&node->node_list);
 815                 if (node->is_follower) {
 816                         list_add(&node->node_list, &X_prime->Follower);
 817                 } else {
 818                         list_add(&node->node_list, &X_prime->Leader);
 819                         ++X_prime->n_leader;
 820                 }
 821                 node->part = X_prime;
 822                 if (node->max_user_input > max_input)
 823                         max_input = node->max_user_input;
 824         }
 825         X_prime->max_user_inputs = max_input;
 826         X->n_leader             -= winner->n_leader;
 827
 828         /* for now, copy the type info tag. it will be adjusted
 829            in split_by(). */
 830         X_prime->type_is_T_or_C = X->type_is_T_or_C;
 831
 832         update_worklist(X, X_prime, env);
 833
 834         dump_partition("Now ", X);
 835         dump_partition("Created new ", X_prime);
 836         return X_prime;
 837 }  /* split */
 838 #endif /* NO_FOLLOWER */
 839
 840 /**
 841  * Returns non-zero if the i'th input of a Phi node is live.
 842  *
 843  * @param phi  a Phi-node
 844  * @param i    an input number
 845  *
 846  * @return non-zero if the i'th input of the given Phi node is live
 847  */
 848 static int is_live_input(ir_node *phi, int i) {
 849         if (i >= 0) {
 850                 ir_node        *block = get_nodes_block(phi);
 851                 ir_node        *pred  = get_Block_cfgpred(block, i);
 852                 lattice_elem_t type   = get_node_type(pred);
 853
 854                 return type.tv != tarval_unreachable;
 855         }
 856         /* else it's the control input, always live */
 857         return 1;
 858 }  /* is_live_input */
 859
 860 /**
 861  * Return non-zero if a type is a constant.
 862  */
 863 static int is_constant_type(lattice_elem_t type) {
 864         if (type.tv != tarval_bottom && type.tv != tarval_top)
 865                 return 1;
 866         return 0;
 867 }  /* is_constant_type */
 868
 869 /**
 870  * Place a node on the cprop list.
 871  *
 872  * @param y    the node
 873  * @param env  the environment
 874  */
 875 static void add_node_to_cprop(node_t *y, environment_t *env) {
 876         /* Add y to y.partition.cprop. */
 877         if (y->on_cprop == 0) {
 878                 partition_t *Y = y->part;
 879
 880                 list_add_tail(&y->cprop_list, &Y->cprop);
 881                 y->on_cprop   = 1;
 882
 883                 DB((dbg, LEVEL_3, "Add %+F to part%u.cprop\n", y->node, Y->nr));
 884
 885                 /* place its partition on the cprop list */
 886                 if (Y->on_cprop == 0) {
 887                         Y->cprop_next = env->cprop;
 888                         env->cprop    = Y;
 889                         Y->on_cprop   = 1;
 890                 }
 891         }
 892         if (get_irn_mode(y->node) == mode_T) {
 893                 /* mode_T nodes always produce tarval_bottom, so we must explicitly
 894                    add it's Proj's to get constant evaluation to work */
 895                 int i;
 896
 897                 for (i = get_irn_n_outs(y->node) - 1; i >= 0; --i) {
 898                         node_t *proj = get_irn_node(get_irn_out(y->node, i));
 899
 900                         add_node_to_cprop(proj, env);
 901                 }
 902         }
 903
 904         if (is_Block(y->node)) {
 905                 /* Due to the way we handle Phi's, we must place all Phis of a block on the list
 906                  * if someone placed the block. The Block is only placed if the reachability
 907                  * changes, and this must be re-evaluated in compute_Phi(). */
 908                 ir_node *phi;
 909                 for (phi = get_Block_phis(y->node); phi != NULL; phi = get_Phi_next(phi)) {
 910                         node_t *p = get_irn_node(phi);
 911                         add_node_to_cprop(p, env);
 912                 }
 913         }
 914 }  /* add_node_to_cprop */
 915
 916 /**
 917  * Check whether a type is neither Top or a constant.
 918  * Note: U is handled like Top here, R is a constant.
 919  *
 920  * @param type  the type to check
 921  */
 922 static int type_is_neither_top_nor_const(const lattice_elem_t type) {
 923         if (is_tarval(type.tv)) {
 924                 if (type.tv == tarval_top)
 925                         return 0;
 926                 if (tarval_is_constant(type.tv))
 927                         return 0;
 928         } else {
 929                 /* is a symconst */
 930                 return 0;
 931         }
 932         return 1;
 933 }
 934
 935 /**
 936  * Collect nodes to the touched list.
 937  *
 938  * @param list  the list which contains the nodes that must be evaluated
 939  * @param idx   the index of the def_use edge to evaluate
 940  * @param env   the environment
 941  */
 942 static void collect_touched(list_head *list, int idx, environment_t *env) {
 943         node_t  *x, *y;
 944         int     end_idx = env->end_idx;
 945
 946         list_for_each_entry(node_t, x, list, node_list) {
 947                 int num_edges;
 948
 949                 if (idx == -1) {
 950                         /* leader edges start AFTER follower edges */
 951                         x->next_edge = 1 + x->n_followers;
 952                 }
 953                 num_edges = get_irn_n_outs(x->node);
 954
 955                 /* for all edges in x.L.def_use_{idx} */
 956                 while (x->next_edge <= num_edges) {
 957                         ir_def_use_edge *edge = &x->node->out[x->next_edge];
 958                         ir_node         *succ;
 959
 960                         /* check if we have necessary edges */
 961                         if (edge->pos > idx)
 962                                 break;
 963
 964                         ++x->next_edge;
 965
 966                         succ = edge->use;
 967
 968                         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
 969                         if we are running in GCSE mode */
 970                         if (idx < end_idx && get_irn_pinned(succ) != op_pin_state_pinned)
 971                                 continue;
 972
 973                         y = get_irn_node(succ);
 974                         if (is_constant_type(y->type)) {
 975                                 ir_opcode code = get_irn_opcode(succ);
 976                                 if (code == iro_Sub || code == iro_Cmp)
 977                                         add_node_to_cprop(y, env);
 978                         }
 979
 980                         /* Partitions of constants should not be split simply because their Nodes have unequal
 981                         functions or incongruent inputs. */
 982                         if (type_is_neither_top_nor_const(y->type) &&
 983                                 (! is_Phi(y->node) || is_live_input(y->node, idx))) {
 984                                         partition_t *Y = y->part;
 985                                         add_to_touched(Y, env);
 986                                         add_to_partition_touched(y);
 987                         }
 988                 }
 989         }
 990 }
 991 /**
 992  * Split the partitions if caused by the first entry on the worklist.
 993  *
 994  * @param env  the environment
 995  */
 996 static void cause_splits(environment_t *env) {
 997         partition_t *X, *Z;
 998         node_t      *e;
 999         int         idx;
1000
1001         /* remove the first partition from the worklist */
1002         X = env->worklist;
1003         env->worklist  = X->wl_next;
1004         X->on_worklist = 0;
1005
1006         dump_partition("Cause_split: ", X);
1007
1008         /* combine temporary leader and follower list */
1009         for (idx = -1; idx <= X->max_user_inputs; ++idx) {
1010                 /* empty the touched set: already done, just clear the list */
1011                 env->touched = NULL;
1012
1013                 collect_touched(&X->Leader, idx, env);
1014                 collect_touched(&X->Follower, idx, env);
1015
1016                 for (Z = env->touched; Z != NULL; Z = Z->touched_next) {
1017                         /* remove it from the touched set */
1018                         Z->on_touched = 0;
1019
1020                         if (Z->n_leader != Z->n_touched) {
1021                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by touched\n", Z->nr));
1022                                 split(Z, Z->touched, env);
1023                         }
1024                         /* Empty local Z.touched. */
1025                         for (e = Z->touched; e != NULL; e = e->next) {
1026                                 e->on_touched = 0;
1027                         }
1028                         Z->touched   = NULL;
1029                         Z->n_touched = 0;
1030                 }
1031         }
1032 }  /* cause_splits */
1033
1034 /**
1035  * Implements split_by_what(): Split a partition by characteristics given
1036  * by the what function.
1037  *
1038  * @param X     the partition to split
1039  * @param What  a function returning an Id for every node of the partition X
1040  * @param P     a list to store the result partitions
1041  * @param env   the environment
1042  *
1043  * @return *P
1044  */
1045 static partition_t *split_by_what(partition_t *X, what_func What,
1046                                   partition_t **P, environment_t *env) {
1047         node_t          *x, *S;
1048         listmap_t       map;
1049         listmap_entry_t *iter;
1050         partition_t     *R;
1051
1052         /* Let map be an empty mapping from the range of What to (local) list of Nodes. */
1053         listmap_init(&map);
1054         list_for_each_entry(node_t, x, &X->Leader, node_list) {
1055                 void            *id = What(x, env);
1056                 listmap_entry_t *entry;
1057
1058                 if (id == NULL) {
1059                         /* input not allowed, ignore */
1060                         continue;
1061                 }
1062                 /* Add x to map[What(x)]. */
1063                 entry = listmap_find(&map, id);
1064                 x->next     = entry->list;
1065                 entry->list = x;
1066         }
1067         /* Let P be a set of Partitions. */
1068
1069         /* for all sets S except one in the range of map do */
1070         for (iter = map.values; iter != NULL; iter = iter->next) {
1071                 if (iter->next == NULL) {
1072                         /* this is the last entry, ignore */
1073                         break;
1074                 }
1075                 S = iter->list;
1076
1077                 /* Add SPLIT( X, S ) to P. */
1078                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by what\n", X->nr));
1079                 R = split(X, S, env);
1080                 R->split_next = *P;
1081                 *P            = R;
1082         }
1083         /* Add X to P. */
1084         X->split_next = *P;
1085         *P            = X;
1086
1087         listmap_term(&map);
1088         return *P;
1089 }  /* split_by_what */
1090
1091 /** lambda n.(n.type) */
1092 static void *lambda_type(const node_t *node, environment_t *env) {
1093         (void)env;
1094         return node->type.tv;
1095 }  /* lambda_type */
1096
1097 /** lambda n.(n.opcode) */
1098 static void *lambda_opcode(const node_t *node, environment_t *env) {
1099         opcode_key_t key, *entry;
1100         ir_node      *irn = node->node;
1101
1102         key.code   = get_irn_opcode(irn);
1103         key.mode   = get_irn_mode(irn);
1104         key.u.proj = 0;
1105         key.u.ent  = NULL;
1106
1107         switch (get_irn_opcode(irn)) {
1108         case iro_Proj:
1109                 key.u.proj = get_Proj_proj(irn);
1110                 break;
1111         case iro_Sel:
1112                 key.u.ent = get_Sel_entity(irn);
1113                 break;
1114         default:
1115                 break;
1116         }
1117
1118         entry = set_insert(env->opcode2id_map, &key, sizeof(key), opcode_hash(&key));
1119         return entry;
1120 }  /* lambda_opcode */
1121
1122 /** lambda n.(n[i].partition) */
1123 static void *lambda_partition(const node_t *node, environment_t *env) {
1124         ir_node *skipped = skip_Proj(node->node);
1125         ir_node *pred;
1126         node_t  *p;
1127         int     i = env->lambda_input;
1128
1129         if (i >= get_irn_arity(node->node)) {
1130                 /* we are outside the allowed range */
1131                 return NULL;
1132         }
1133
1134         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
1135            if we are running in GCSE mode */
1136         if (i < env->end_idx && get_irn_pinned(skipped) != op_pin_state_pinned)
1137                 return NULL;
1138
1139         pred = i == -1 ? get_irn_n(skipped, i) : get_irn_n(node->node, i);
1140         p    = get_irn_node(pred);
1141
1142         return p->part;
1143 }  /* lambda_partition */
1144
1145 /**
1146  * Returns true if a type is a constant.
1147  */
1148 static int is_con(const lattice_elem_t type) {
1149         /* be conservative */
1150         if (is_tarval(type.tv))
1151                 return tarval_is_constant(type.tv);
1152         return is_entity(type.sym.entity_p);
1153 }  /* is_con */
1154
1155 /**
1156  * Implements split_by().
1157  *
1158  * @param X    the partition to split
1159  * @param env  the environment
1160  */
1161 static void split_by(partition_t *X, environment_t *env) {
1162         partition_t *I, *P = NULL;
1163         int         input;
1164
1165         dump_partition("split_by", X);
1166
1167         if (X->n_leader == 1) {
1168                 /* we have only one leader, no need to split, just check it's type */
1169                 node_t *x = get_first_node(X);
1170                 X->type_is_T_or_C = x->type.tv == tarval_top || is_con(x->type);
1171                 return;
1172         }
1173
1174         DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n.type) on part%d\n", X->nr));
1175         P = split_by_what(X, lambda_type, &P, env);
1176
1177         /* adjust the type tags, we have split partitions by type */
1178         for (I = P; I != NULL; I = I->split_next) {
1179                 node_t *x = get_first_node(I);
1180                 I->type_is_T_or_C = x->type.tv == tarval_top || is_con(x->type);
1181         }
1182
1183         do {
1184                 partition_t *Y = P;
1185
1186                 P = P->split_next;
1187                 if (Y->n_leader > 1) {
1188                         /* we do not want split the TOP or constant partitions */
1189                         if (! Y->type_is_T_or_C) {
1190                                 partition_t *Q = NULL;
1191
1192                                 DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n.opcode) on part%d\n", Y->nr));
1193                                 Q = split_by_what(Y, lambda_opcode, &Q, env);
1194
1195                                 do {
1196                                         partition_t *Z = Q;
1197
1198                                         Q = Q->split_next;
1199                                         if (Z->n_leader > 1) {
1200                                                 const node_t *first = get_first_node(Z);
1201                                                 int          arity  = get_irn_arity(first->node);
1202                                                 partition_t  *R, *S;
1203
1204                                                 /*
1205                                                  * BEWARE: during splitting by input 2 for instance we might
1206                                                  * create new partitions which are different by input 1, so collect
1207                                                  * them and split further.
1208                                                  */
1209                                                 Z->split_next = NULL;
1210                                                 R             = Z;
1211                                                 S             = NULL;
1212                                                 for (input = arity - 1; input >= -1; --input) {
1213                                                         do {
1214                                                                 partition_t *Z_prime = R;
1215
1216                                                                 R = R->split_next;
1217                                                                 if (Z_prime->n_leader > 1) {
1218                                                                         env->lambda_input = input;
1219                                                                         DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n[%d].partition) on part%d\n", input, Z_prime->nr));
1220                                                                         S = split_by_what(Z_prime, lambda_partition, &S, env);
1221                                                                 } else {
1222                                                                         Z_prime->split_next = S;
1223                                                                         S                   = Z_prime;
1224                                                                 }
1225                                                         } while (R != NULL);
1226                                                         R = S;
1227                                                         S = NULL;
1228                                                 }
1229                                         }
1230                                 } while (Q != NULL);
1231                         }
1232                 }
1233         } while (P != NULL);
1234 }  /* split_by */
1235
1236 /**
1237  * (Re-)compute the type for a given node.
1238  *
1239  * @param node  the node
1240  */
1241 static void default_compute(node_t *node) {
1242         int     i;
1243         ir_node *irn = node->node;
1244         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
1245
1246         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1247                 node->type.tv = tarval_top;
1248                 return;
1249         }
1250
1251         /* if any of the data inputs have type top, the result is type top */
1252         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
1253                 ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
1254                 node_t  *p    = get_irn_node(pred);
1255
1256                 if (p->type.tv == tarval_top) {
1257                         node->type.tv = tarval_top;
1258                         return;
1259                 }
1260         }
1261
1262         if (get_irn_mode(node->node) == mode_X)
1263                 node->type.tv = tarval_reachable;
1264         else
1265                 node->type.tv = computed_value(irn);
1266 }  /* default_compute */
1267
1268 /**
1269  * (Re-)compute the type for a Block node.
1270  *
1271  * @param node  the node
1272  */
1273 static void compute_Block(node_t *node) {
1274         int     i;
1275         ir_node *block = node->node;
1276
1277         if (block == get_irg_start_block(current_ir_graph)) {
1278                 /* start block is always reachable */
1279                 node->type.tv = tarval_reachable;
1280                 return;
1281         }
1282
1283         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
1284                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
1285
1286                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
1287                         /* A block is reachable, if at least of predecessor is reachable. */
1288                         node->type.tv = tarval_reachable;
1289                         return;
1290                 }
1291         }
1292         node->type.tv = tarval_top;
1293 }  /* compute_Block */
1294
1295 /**
1296  * (Re-)compute the type for a Bad node.
1297  *
1298  * @param node  the node
1299  */
1300 static void compute_Bad(node_t *node) {
1301         /* Bad nodes ALWAYS compute Top */
1302         node->type.tv = tarval_top;
1303 }  /* compute_Bad */
1304
1305 /**
1306  * (Re-)compute the type for an Unknown node.
1307  *
1308  * @param node  the node
1309  */
1310 static void compute_Unknown(node_t *node) {
1311         /* While Unknown nodes should compute Top this is dangerous:
1312          * a Top input to a Cond would lead to BOTH control flows unreachable.
1313          * While this is correct in the given semantics, it would destroy the Firm
1314          * graph.
1315          *
1316          * It would be safe to compute Top IF it can be assured, that only Cmp
1317          * nodes are inputs to Conds. We check that first.
1318          * This is the way Frontends typically build Firm, but some optimizations
1319          * (cond_eval for instance) might replace them by Phib's...
1320          *
1321          * For now, we compute bottom here.
1322          */
1323         node->type.tv = tarval_bottom;
1324 }  /* compute_Unknown */
1325
1326 /**
1327  * (Re-)compute the type for a Jmp node.
1328  *
1329  * @param node  the node
1330  */
1331 static void compute_Jmp(node_t *node) {
1332         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(node->node));
1333
1334         node->type = block->type;
1335 }  /* compute_Jmp */
1336
1337 /**
1338  * (Re-)compute the type for the End node.
1339  *
1340  * @param node  the node
1341  */
1342 static void compute_End(node_t *node) {
1343         /* the End node is NOT dead of course */
1344         node->type.tv = tarval_reachable;
1345 }
1346
1347 /**
1348  * (Re-)compute the type for a SymConst node.
1349  *
1350  * @param node  the node
1351  */
1352 static void compute_SymConst(node_t *node) {
1353         ir_node *irn = node->node;
1354         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
1355
1356         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1357                 node->type.tv = tarval_top;
1358                 return;
1359         }
1360         switch (get_SymConst_kind(irn)) {
1361         case symconst_addr_ent:
1362         /* case symconst_addr_name: cannot handle this yet */
1363                 node->type.sym = get_SymConst_symbol(irn);
1364                 break;
1365         default:
1366                 node->type.tv = computed_value(irn);
1367         }
1368 }  /* compute_SymConst */
1369
1370 /**
1371  * (Re-)compute the type for a Phi node.
1372  *
1373  * @param node  the node
1374  */
1375 static void compute_Phi(node_t *node) {
1376         int            i;
1377         ir_node        *phi = node->node;
1378         lattice_elem_t type;
1379
1380         /* if a Phi is in a unreachable block, its type is TOP */
1381         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(phi));
1382
1383         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1384                 node->type.tv = tarval_top;
1385                 return;
1386         }
1387
1388         /* Phi implements the Meet operation */
1389         type.tv = tarval_top;
1390         for (i = get_Phi_n_preds(phi) - 1; i >= 0; --i) {
1391                 node_t *pred   = get_irn_node(get_Phi_pred(phi, i));
1392                 node_t *pred_X = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block->node, i));
1393
1394                 if (pred_X->type.tv == tarval_unreachable || pred->type.tv == tarval_top) {
1395                         /* ignore TOP inputs: We must check here for unreachable blocks,
1396                            because Firm constants live in the Start Block are NEVER Top.
1397                            Else, a Phi (1,2) will produce Bottom, even if the 2 for instance
1398                            comes from a unreachable input. */
1399                         continue;
1400                 }
1401                 if (pred->type.tv == tarval_bottom) {
1402                         node->type.tv = tarval_bottom;
1403                         return;
1404                 } else if (type.tv == tarval_top) {
1405                         /* first constant found */
1406                         type = pred->type;
1407                 } else if (type.tv != pred->type.tv) {
1408                         /* different constants or tarval_bottom */
1409                         node->type.tv = tarval_bottom;
1410                         return;
1411                 }
1412                 /* else nothing, constants are the same */
1413         }
1414         node->type = type;
1415 }  /* compute_Phi */
1416
1417 /**
1418  * (Re-)compute the type for an Add. Special case: one nodes is a Zero Const.
1419  *
1420  * @param node  the node
1421  */
1422 static void compute_Add(node_t *node) {
1423         ir_node        *sub = node->node;
1424         node_t         *l   = get_irn_node(get_Add_left(sub));
1425         node_t         *r   = get_irn_node(get_Add_right(sub));
1426         lattice_elem_t a    = l->type;
1427         lattice_elem_t b    = r->type;
1428         ir_mode        *mode;
1429
1430         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1431                 node->type.tv = tarval_top;
1432         } else if (a.tv == tarval_bottom || b.tv == tarval_bottom) {
1433                 node->type.tv = tarval_bottom;
1434         } else {
1435                 /* x + 0 = 0 + x = x, but beware of floating point +0 + -0, so we
1436                    must call tarval_add() first to handle this case! */
1437                 if (is_tarval(a.tv)) {
1438                         if (is_tarval(b.tv)) {
1439                                 node->type.tv = tarval_add(a.tv, b.tv);
1440                                 return;
1441                         }
1442                         mode = get_tarval_mode(a.tv);
1443                         if (a.tv == get_mode_null(mode)) {
1444                                 node->type = b;
1445                                 return;
1446                         }
1447                 } else if (is_tarval(b.tv)) {
1448                         mode = get_tarval_mode(b.tv);
1449                         if (b.tv == get_mode_null(mode)) {
1450                                 node->type = a;
1451                                 return;
1452                         }
1453                 }
1454                 node->type.tv = tarval_bottom;
1455         }
1456 }  /* compute_Add */
1457
1458 /**
1459  * (Re-)compute the type for a Sub. Special case: both nodes are congruent.
1460  *
1461  * @param node  the node
1462  */
1463 static void compute_Sub(node_t *node) {
1464         ir_node        *sub = node->node;
1465         node_t         *l   = get_irn_node(get_Sub_left(sub));
1466         node_t         *r   = get_irn_node(get_Sub_right(sub));
1467         lattice_elem_t a    = l->type;
1468         lattice_elem_t b    = r->type;
1469         tarval         *tv;
1470
1471         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1472                 node->type.tv = tarval_top;
1473         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1474                 if (is_tarval(a.tv) && is_tarval(b.tv)) {
1475                         node->type.tv = tarval_sub(a.tv, b.tv, get_irn_mode(sub));
1476                 } else if (is_tarval(a.tv) && tarval_is_null(a.tv)) {
1477                         node->type = b;
1478                 } else if (is_tarval(b.tv) && tarval_is_null(b.tv)) {
1479                         node->type = a;
1480                 } else {
1481                         node->type.tv = tarval_bottom;
1482                 }
1483                 node->by_all_const = 1;
1484         } else if (r->part == l->part &&
1485                    (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)))) {
1486                 /*
1487                  * BEWARE: a - a is NOT always 0 for floating Point values, as
1488                  * NaN op NaN = NaN, so we must check this here.
1489                  */
1490                 ir_mode *mode = get_irn_mode(sub);
1491                 tv = get_mode_null(mode);
1492
1493                 /* if the node was ONCE evaluated by all constants, but now
1494                    this breakes AND we cat by partition a different result, switch to bottom.
1495                    This happens because initially all nodes are in the same partition ... */
1496                 if (node->by_all_const && node->type.tv != tv)
1497                         tv = tarval_bottom;
1498                 node->type.tv = tv;
1499         } else {
1500                 node->type.tv = tarval_bottom;
1501         }
1502 }  /* compute_Sub */
1503
1504 /**
1505  * (Re-)compute the type for Cmp.
1506  *
1507  * @param node  the node
1508  */
1509 static void compute_Cmp(node_t *node) {
1510         ir_node        *cmp  = node->node;
1511         node_t         *l    = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
1512         node_t         *r    = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
1513         lattice_elem_t a     = l->type;
1514         lattice_elem_t b     = r->type;
1515
1516         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1517                 node->type.tv = tarval_top;
1518         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1519                 /* both nodes are constants, we can probably do something */
1520                 node->type.tv = tarval_b_true;
1521         } else if (r->part == l->part) {
1522                 /* both nodes congruent, we can probably do something */
1523                 node->type.tv = tarval_b_true;
1524         } else {
1525                 node->type.tv = tarval_bottom;
1526         }
1527 }  /* compute_Proj_Cmp */
1528
1529 /**
1530  * (Re-)compute the type for a Proj(Cmp).
1531  *
1532  * @param node  the node
1533  * @param cond  the predecessor Cmp node
1534  */
1535 static void compute_Proj_Cmp(node_t *node, ir_node *cmp) {
1536         ir_node        *proj = node->node;
1537         node_t         *l    = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
1538         node_t         *r    = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
1539         lattice_elem_t a     = l->type;
1540         lattice_elem_t b     = r->type;
1541         pn_Cmp         pnc   = get_Proj_proj(proj);
1542         tarval         *tv;
1543
1544         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1545                 node->type.tv = tarval_top;
1546         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1547                 default_compute(node);
1548                 node->by_all_const = 1;
1549         } else if (r->part == l->part &&
1550                    (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)) || pnc == pn_Cmp_Lt || pnc == pn_Cmp_Gt)) {
1551                 /*
1552                  * BEWARE: a == a is NOT always True for floating Point values, as
1553                  * NaN != NaN is defined, so we must check this here.
1554                  */
1555                 tv = new_tarval_from_long(pnc & pn_Cmp_Eq, mode_b);
1556
1557                 /* if the node was ONCE evaluated by all constants, but now
1558                    this breakes AND we cat by partition a different result, switch to bottom.
1559                    This happens because initially all nodes are in the same partition ... */
1560                 if (node->by_all_const && node->type.tv != tv)
1561                         tv = tarval_bottom;
1562                 node->type.tv = tv;
1563         } else {
1564                 node->type.tv = tarval_bottom;
1565         }
1566 }  /* compute_Proj_Cmp */
1567
1568 /**
1569  * (Re-)compute the type for a Proj(Cond).
1570  *
1571  * @param node  the node
1572  * @param cond  the predecessor Cond node
1573  */
1574 static void compute_Proj_Cond(node_t *node, ir_node *cond) {
1575         ir_node *proj     = node->node;
1576         long    pnc       = get_Proj_proj(proj);
1577         ir_node *sel      = get_Cond_selector(cond);
1578         node_t  *selector = get_irn_node(sel);
1579
1580         if (get_irn_mode(sel) == mode_b) {
1581                 /* an IF */
1582                 if (pnc == pn_Cond_true) {
1583                         if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
1584                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1585                         } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
1586                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1587                         } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1588                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1589                         } else {
1590                                 assert(selector->type.tv == tarval_top);
1591                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1592                         }
1593                 } else {
1594                         assert(pnc == pn_Cond_false);
1595
1596                         if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
1597                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1598                         } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
1599                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1600                         } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1601                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1602                         } else {
1603                                 assert(selector->type.tv == tarval_top);
1604                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1605                         }
1606                 }
1607         } else {
1608                 /* an SWITCH */
1609                 if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1610                         node->type.tv = tarval_reachable;
1611                 } else if (selector->type.tv == tarval_top) {
1612                         node->type.tv = tarval_unreachable;
1613                 } else {
1614                         long value = get_tarval_long(selector->type.tv);
1615                         if (pnc == get_Cond_defaultProj(cond)) {
1616                                 /* default switch, have to check ALL other cases */
1617                                 int i;
1618
1619                                 for (i = get_irn_n_outs(cond) - 1; i >= 0; --i) {
1620                                         ir_node *succ = get_irn_out(cond, i);
1621
1622                                         if (succ == proj)
1623                                                 continue;
1624                                         if (value == get_Proj_proj(succ)) {
1625                                                 /* we found a match, will NOT take the default case */
1626                                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1627                                                 return;
1628                                         }
1629                                 }
1630                                 /* all cases checked, no match, will take default case */
1631                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1632                         } else {
1633                                 /* normal case */
1634                                 node->type.tv = value == pnc ? tarval_reachable : tarval_unreachable;
1635                         }
1636                 }
1637         }
1638 }  /* compute_Proj_Cond */
1639
1640 /**
1641  * (Re-)compute the type for a Proj-Node.
1642  *
1643  * @param node  the node
1644  */
1645 static void compute_Proj(node_t *node) {
1646         ir_node *proj = node->node;
1647         ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
1648         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(skip_Proj(proj)));
1649         ir_node *pred  = get_Proj_pred(proj);
1650
1651         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1652                 /* a Proj in a unreachable Block stay Top */
1653                 node->type.tv = tarval_top;
1654                 return;
1655         }
1656         if (get_irn_node(pred)->type.tv == tarval_top) {
1657                 /* if the predecessor is Top, its Proj follow */
1658                 node->type.tv = tarval_top;
1659                 return;
1660         }
1661
1662         if (mode == mode_M) {
1663                 /* mode M is always bottom */
1664                 node->type.tv = tarval_bottom;
1665                 return;
1666         }
1667         if (mode != mode_X) {
1668                 if (is_Cmp(pred))
1669                         compute_Proj_Cmp(node, pred);
1670                 else
1671                         default_compute(node);
1672                 return;
1673         }
1674         /* handle mode_X nodes */
1675
1676         switch (get_irn_opcode(pred)) {
1677         case iro_Start:
1678                 /* the Proj_X from the Start is always reachable.
1679                    However this is already handled at the top. */
1680                 node->type.tv = tarval_reachable;
1681                 break;
1682         case iro_Cond:
1683                 compute_Proj_Cond(node, pred);
1684                 break;
1685         default:
1686                 default_compute(node);
1687         }
1688 }  /* compute_Proj */
1689
1690 /**
1691  * (Re-)compute the type for a Confirm.
1692  *
1693  * @param node  the node
1694  */
1695 static void compute_Confirm(node_t *node) {
1696         ir_node *confirm = node->node;
1697         node_t  *pred = get_irn_node(get_Confirm_value(confirm));
1698
1699         if (get_Confirm_cmp(confirm) == pn_Cmp_Eq) {
1700                 node_t *bound = get_irn_node(get_Confirm_bound(confirm));
1701
1702                 if (is_con(bound->type)) {
1703                         /* is equal to a constant */
1704                         node->type = bound->type;
1705                         return;
1706                 }
1707         }
1708         /* a Confirm is a copy OR a Const */
1709         node->type = pred->type;
1710 }  /* compute_Confirm */
1711
1712 /**
1713  * (Re-)compute the type for a Max.
1714  *
1715  * @param node  the node
1716  */
1717 static void compute_Max(node_t *node) {
1718         ir_node        *op   = node->node;
1719         node_t         *l    = get_irn_node(get_binop_left(op));
1720         node_t         *r    = get_irn_node(get_binop_right(op));
1721         lattice_elem_t a     = l->type;
1722         lattice_elem_t b     = r->type;
1723
1724         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1725                 node->type.tv = tarval_top;
1726         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1727                 /* both nodes are constants, we can probably do something */
1728                 if (a.tv == b.tv) {
1729                         /* this case handles symconsts as well */
1730                         node->type = a;
1731                 } else {
1732                         ir_mode *mode   = get_irn_mode(op);
1733                         tarval  *tv_min = get_mode_min(mode);
1734
1735                         if (a.tv == tv_min)
1736                                 node->type = b;
1737                         else if (b.tv == tv_min)
1738                                 node->type = a;
1739                         else if (is_tarval(a.tv) && is_tarval(b.tv)) {
1740                                 if (tarval_cmp(a.tv, b.tv) & pn_Cmp_Gt)
1741                                         node->type.tv = a.tv;
1742                                 else
1743                                         node->type.tv = b.tv;
1744                         } else {
1745                                 node->type.tv = tarval_bad;
1746                         }
1747                 }
1748         } else if (r->part == l->part) {
1749                 /* both nodes congruent, we can probably do something */
1750                 node->type = a;
1751         } else {
1752                 node->type.tv = tarval_bottom;
1753         }
1754 }  /* compute_Max */
1755
1756 /**
1757  * (Re-)compute the type for a Min.
1758  *
1759  * @param node  the node
1760  */
1761 static void compute_Min(node_t *node) {
1762         ir_node        *op   = node->node;
1763         node_t         *l    = get_irn_node(get_binop_left(op));
1764         node_t         *r    = get_irn_node(get_binop_right(op));
1765         lattice_elem_t a     = l->type;
1766         lattice_elem_t b     = r->type;
1767
1768         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1769                 node->type.tv = tarval_top;
1770         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1771                 /* both nodes are constants, we can probably do something */
1772                 if (a.tv == b.tv) {
1773                         /* this case handles symconsts as well */
1774                         node->type = a;
1775                 } else {
1776                         ir_mode *mode   = get_irn_mode(op);
1777                         tarval  *tv_max = get_mode_max(mode);
1778
1779                         if (a.tv == tv_max)
1780                                 node->type = b;
1781                         else if (b.tv == tv_max)
1782                                 node->type = a;
1783                         else if (is_tarval(a.tv) && is_tarval(b.tv)) {
1784                                 if (tarval_cmp(a.tv, b.tv) & pn_Cmp_Gt)
1785                                         node->type.tv = a.tv;
1786                                 else
1787                                         node->type.tv = b.tv;
1788                         } else {
1789                                 node->type.tv = tarval_bad;
1790                         }
1791                 }
1792         } else if (r->part == l->part) {
1793                 /* both nodes congruent, we can probably do something */
1794                 node->type = a;
1795         } else {
1796                 node->type.tv = tarval_bottom;
1797         }
1798 }  /* compute_Min */
1799
1800 /**
1801  * (Re-)compute the type for a given node.
1802  *
1803  * @param node  the node
1804  */
1805 static void compute(node_t *node) {
1806         compute_func func;
1807
1808         if (is_no_Block(node->node)) {
1809                 node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(node->node));
1810
1811                 if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1812                         node->type.tv = tarval_top;
1813                         return;
1814                 }
1815         }
1816
1817         func = (compute_func)node->node->op->ops.generic;
1818         if (func != NULL)
1819                 func(node);
1820 }  /* compute */
1821
1822 /*
1823  * Identity functions: Note that one might thing that identity() is just a
1824  * synonym for equivalent_node(). While this is true, we cannot use it for the algorithm
1825  * here, because it expects that the identity node is one of the inputs, which is NOT
1826  * always true for equivalent_node() which can handle (and does sometimes) DAGs.
1827  * So, we have our own implementation, which copies some parts of equivalent_node()
1828  */
1829
1830 /**
1831  * Calculates the Identity for Phi nodes
1832  */
1833 static node_t *identity_Phi(node_t *node) {
1834         ir_node *phi    = node->node;
1835         ir_node *block  = get_nodes_block(phi);
1836         node_t  *n_part = NULL;
1837         int     i;
1838
1839         for (i = get_Phi_n_preds(phi) - 1; i >= 0; --i) {
1840                 node_t *pred_X = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
1841
1842                 if (pred_X->type.tv == tarval_reachable) {
1843                         node_t *pred = get_irn_node(get_Phi_pred(phi, i));
1844
1845                         if (n_part == NULL)
1846                                 n_part = pred;
1847                         else if (n_part->part != pred->part) {
1848                                 /* incongruent inputs, not a follower */
1849                                 return node;
1850                         }
1851                 }
1852         }
1853         /* if n_part is NULL here, all inputs path are dead, the Phi computes
1854          * tarval_top, is in the TOP partition and should NOT being split! */
1855         assert(n_part != NULL);
1856         return n_part;
1857 }  /* identity_Phi */
1858
1859 /**
1860  * Calculates the Identity for commutative 0 neutral nodes.
1861  */
1862 static node_t *identity_comm_zero_binop(node_t *node) {
1863         ir_node *op   = node->node;
1864         node_t  *a    = get_irn_node(get_binop_left(op));
1865         node_t  *b    = get_irn_node(get_binop_right(op));
1866         ir_mode *mode = get_irn_mode(op);
1867         tarval  *zero;
1868
1869         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
1870         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
1871                 return node;
1872
1873         /* node: no input should be tarval_top, else the binop would be also
1874          * Top and not being split. */
1875         zero = get_mode_null(mode);
1876         if (a->type.tv == zero)
1877                 return b;
1878         if (b->type.tv == zero)
1879                 return a;
1880         return node;
1881 }  /* identity_comm_zero_binop */
1882
1883 #define identity_Add  identity_comm_zero_binop
1884 #define identity_Or   identity_comm_zero_binop
1885
1886 /**
1887  * Calculates the Identity for Mul nodes.
1888  */
1889 static node_t *identity_Mul(node_t *node) {
1890         ir_node *op   = node->node;
1891         node_t  *a    = get_irn_node(get_Mul_left(op));
1892         node_t  *b    = get_irn_node(get_Mul_right(op));
1893         ir_mode *mode = get_irn_mode(op);
1894         tarval  *one;
1895
1896         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
1897         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
1898                 return node;
1899
1900         /* node: no input should be tarval_top, else the binop would be also
1901          * Top and not being split. */
1902         one = get_mode_one(mode);
1903         if (a->type.tv == one)
1904                 return b;
1905         if (b->type.tv == one)
1906                 return a;
1907         return node;
1908 }  /* identity_Mul */
1909
1910 /**
1911  * Calculates the Identity for Sub nodes.
1912  */
1913 static node_t *identity_Sub(node_t *node) {
1914         ir_node *sub  = node->node;
1915         node_t  *b    = get_irn_node(get_Sub_right(sub));
1916         ir_mode *mode = get_irn_mode(sub);
1917
1918         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
1919         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
1920                 return node;
1921
1922         /* node: no input should be tarval_top, else the binop would be also
1923          * Top and not being split. */
1924         if (b->type.tv == get_mode_null(mode))
1925                 return get_irn_node(get_Sub_left(sub));
1926         return node;
1927 }  /* identity_Mul */
1928
1929 /**
1930  * Calculates the Identity for And nodes.
1931  */
1932 static node_t *identity_And(node_t *node) {
1933         ir_node *and = node->node;
1934         node_t  *a   = get_irn_node(get_And_left(and));
1935         node_t  *b   = get_irn_node(get_And_right(and));
1936         tarval  *neutral = get_mode_all_one(get_irn_mode(and));
1937
1938         /* node: no input should be tarval_top, else the And would be also
1939          * Top and not being split. */
1940         if (a->type.tv == neutral)
1941                 return b;
1942         if (b->type.tv == neutral)
1943                 return a;
1944         return node;
1945 }  /* identity_And */
1946
1947 /**
1948  * Calculates the Identity for Confirm nodes.
1949  */
1950 static node_t *identity_Confirm(node_t *node) {
1951         ir_node *confirm = node->node;
1952
1953         /* a Confirm is always a Copy */
1954         return get_irn_node(get_Confirm_value(confirm));
1955 }  /* identity_Confirm */
1956
1957 /**
1958  * Calculates the Identity for Mux nodes.
1959  */
1960 static node_t *identity_Mux(node_t *node) {
1961         ir_node *mux = node->node;
1962         node_t  *sel = get_irn_node(get_Mux_sel(mux));
1963         node_t  *t   = get_irn_node(get_Mux_true(mux));
1964         node_t  *f   = get_irn_node(get_Mux_false(mux));
1965
1966         if (t->part == f->part)
1967                 return t;
1968
1969         /* Mux sel input is mode_b, so it is always a tarval */
1970         if (sel->type.tv == tarval_b_true)
1971                 return t;
1972         if (sel->type.tv == tarval_b_false)
1973                 return f;
1974         return node;
1975 }  /* identity_Mux */
1976
1977 /**
1978  * Calculates the Identity for Min nodes.
1979  */
1980 static node_t *identity_Min(node_t *node) {
1981         ir_node *op   = node->node;
1982         node_t  *a    = get_irn_node(get_binop_left(op));
1983         node_t  *b    = get_irn_node(get_binop_right(op));
1984         ir_mode *mode = get_irn_mode(op);
1985         tarval  *tv_max;
1986
1987         if (a->part == b->part) {
1988                 /* leader of multiple predecessors */
1989                 return a;
1990         }
1991
1992         /* works even with NaN */
1993         tv_max = get_mode_max(mode);
1994         if (a->type.tv == tv_max)
1995                 return b;
1996         if (b->type.tv == tv_max)
1997                 return a;
1998         return node;
1999 }  /* identity_Min */
2000
2001 /**
2002  * Calculates the Identity for Max nodes.
2003  */
2004 static node_t *identity_Max(node_t *node) {
2005         ir_node *op   = node->node;
2006         node_t  *a    = get_irn_node(get_binop_left(op));
2007         node_t  *b    = get_irn_node(get_binop_right(op));
2008         ir_mode *mode = get_irn_mode(op);
2009         tarval  *tv_min;
2010
2011         if (a->part == b->part) {
2012                 /* leader of multiple predecessors */
2013                 return a;
2014         }
2015
2016         /* works even with NaN */
2017         tv_min = get_mode_min(mode);
2018         if (a->type.tv == tv_min)
2019                 return b;
2020         if (b->type.tv == tv_min)
2021                 return a;
2022         return node;
2023 }  /* identity_Max */
2024
2025 /**
2026  * Calculates the Identity for nodes.
2027  */
2028 static node_t *identity(node_t *node) {
2029         ir_node *irn = node->node;
2030
2031         switch (get_irn_opcode(irn)) {
2032         case iro_Phi:
2033                 return identity_Phi(node);
2034         case iro_Add:
2035                 return identity_Add(node);
2036         case iro_Or:
2037                 return identity_Or(node);
2038         case iro_Sub:
2039                 return identity_Sub(node);
2040         case iro_And:
2041                 return identity_Add(node);
2042         case iro_Confirm:
2043                 return identity_Confirm(node);
2044         case iro_Mux:
2045                 return identity_Mux(node);
2046         case iro_Min:
2047                 return identity_Min(node);
2048         case iro_Max:
2049                 return identity_Max(node);
2050         default:
2051                 return node;
2052         }
2053 }  /* identity */
2054
2055 /**
2056  * Node follower is a (new) follower of leader, segregate Leader
2057  * out edges.
2058  */
2059 static void segregate_def_use_chain_1(const ir_node *follower, node_t *leader) {
2060         ir_node *l = leader->node;
2061         int     j, i, n = get_irn_n_outs(l);
2062
2063         DB((dbg, LEVEL_2, "%+F is a follower of %+F\n", follower, leader->node));
2064         /* The leader edges must remain sorted, but follower edges can
2065            be unsorted. */
2066         for (i = leader->n_followers + 1; i <= n; ++i) {
2067                 if (l->out[i].use == follower) {
2068                         ir_def_use_edge t = l->out[i];
2069
2070                         for (j = i - 1; j >= leader->n_followers + 1; --j)
2071                                 l->out[j + 1] = l->out[j];
2072                         ++leader->n_followers;
2073                         l->out[leader->n_followers] = t;
2074
2075                         /* note: a node might be a n-fold follower, for instance
2076                          * if x = max(a,a), so no break here. */
2077                 }
2078         }
2079 }  /* segregate_def_use_chain_1 */
2080
2081 /**
2082  * Node follower is a (new) follower of leader, segregate Leader
2083  * out edges. If follower is a n-congruent Input identity, all follower
2084  * inputs congruent to follower are also leader.
2085  */
2086 static void segregate_def_use_chain(const ir_node *follower, node_t *leader) {
2087         ir_op *op = get_irn_op(follower);
2088
2089         if (op == op_Phi) {
2090                 /* n-Congruent Input Identity for Phi's */
2091                 int i;
2092                 ir_node *block = get_nodes_block(follower);
2093
2094                 DB((dbg, LEVEL_2, "n-Congruent follower %+F\n", follower));
2095                 for (i = get_irn_arity(follower) - 1; i >= 0; --i) {
2096                         node_t *pred_X = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
2097
2098                         /* beware: we are NOT followers of dead inputs */
2099                         if (pred_X->type.tv == tarval_reachable) {
2100                                 node_t *pred = get_irn_node(get_irn_n(follower, i));
2101
2102                                 if (pred->part == leader->part)
2103                                         segregate_def_use_chain_1(follower, pred);
2104                         }
2105                 }
2106         } else if (op == op_Mux || op == op_Max || op == op_Min) {
2107                 /* n-Congruent Input Identity */
2108                 int i;
2109
2110                 DB((dbg, LEVEL_2, "n-Congruent follower %+F\n", follower));
2111                 for (i = get_irn_arity(follower) - 1; i >= 0; --i) {
2112                         node_t *pred = get_irn_node(get_irn_n(follower, i));
2113
2114                         if (pred->part == leader->part)
2115                                 segregate_def_use_chain_1(follower, pred);
2116                 }
2117         } else {
2118                 /* 1-Congruent Input Identity */
2119                 segregate_def_use_chain_1(follower, leader);
2120         }
2121 }  /* segregate_def_use_chain */
2122
2123 /**
2124  * Make all inputs to x from inside X no longer be F.def_use edges.
2125  */
2126 static void move_edges_to_leader(node_t *x) {
2127         partition_t *X   = x->part;
2128         ir_node     *irn = x->node;
2129         int         i, j, k;
2130
2131         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
2132                 node_t  *pred = get_irn_node(get_irn_n(irn, i));
2133                 ir_node *p;
2134                 int     n;
2135
2136                 p = pred->node;
2137                 n = get_irn_n_outs(p);
2138                 for (j = 1; j <= pred->n_followers; ++j) {
2139                         if (p->out[j].pos == i && p->out[j].use == irn) {
2140                                 /* found a follower edge to x, move it to the Leader */
2141                                 ir_def_use_edge edge = p->out[j];
2142
2143                                 /* remove this edge from the Follower set */
2144                                 p->out[j] = p->out[pred->n_followers];
2145                                 --pred->n_followers;
2146
2147                                 /* sort it into the leader set */
2148                                 for (k = pred->n_followers + 2; k <= n; ++k) {
2149                                         if (p->out[k].pos >= edge.pos)
2150                                                 break;
2151                                         p->out[k - 1] = p->out[k];
2152                                 }
2153                                 /* place the new edge here */
2154                                 p->out[k - 1] = edge;
2155
2156                                 /* edge found and moved */
2157                                 break;
2158                         }
2159                 }
2160         }
2161 }
2162
2163 /**
2164  * Propagate constant evaluation.
2165  *
2166  * @param env  the environment
2167  */
2168 static void propagate(environment_t *env) {
2169         partition_t    *X, *Y;
2170         node_t         *x;
2171         lattice_elem_t old_type;
2172         node_t         *fallen;
2173         unsigned       n_fallen, old_type_was_T_or_C;
2174         int            i;
2175
2176         while (env->cprop != NULL) {
2177                 void *oldopcode = NULL;
2178
2179                 /* remove the first partition X from cprop */
2180                 X           = env->cprop;
2181                 X->on_cprop = 0;
2182                 env->cprop  = X->cprop_next;
2183
2184                 old_type_was_T_or_C = X->type_is_T_or_C;
2185
2186                 DB((dbg, LEVEL_2, "Propagate type on part%d\n", X->nr));
2187                 fallen   = NULL;
2188                 n_fallen = 0;
2189                 while (! list_empty(&X->cprop)) {
2190                         /* remove the first Node x from X.cprop */
2191                         x = list_entry(X->cprop.next, node_t, cprop_list);
2192                         list_del(&x->cprop_list);
2193                         x->on_cprop = 0;
2194
2195                         if (x->is_follower && identity(x) == x) {
2196                                 /* x will make the follower -> leader transition */
2197                                 DB((dbg, LEVEL_2, "%+F make the follower -> leader transition\n", x->node));
2198                                 if (oldopcode == NULL) {
2199                                         oldopcode = lambda_opcode(get_first_node(X), env);
2200                                 }
2201                                 if (oldopcode != lambda_opcode(x, env)) {
2202                                         /* different opcode -> x falls out of this partition */
2203                                         x->next      = fallen;
2204                                         x->on_fallen = 1;
2205                                         fallen       = x;
2206                                         ++n_fallen;
2207                                         DB((dbg, LEVEL_2, "Add node %+F to fallen\n", x->node));
2208                                 }
2209
2210                                 /* move x from X.Follower to X.Leader */
2211                                 list_del(&x->node_list);
2212                                 list_add_tail(&x->node_list, &X->Leader);
2213                                 x->is_follower = 0;
2214                                 X->n_leader++;
2215
2216                                 /* Make all inputs to x from inside X no longer be F.def_use edges */
2217                                 move_edges_to_leader(x);
2218                         }
2219
2220                         /* compute a new type for x */
2221                         old_type = x->type;
2222                         DB((dbg, LEVEL_3, "computing type of %+F\n", x->node));
2223                         compute(x);
2224                         if (x->type.tv != old_type.tv) {
2225                                 verify_type(old_type, x->type);
2226                                 DB((dbg, LEVEL_2, "node %+F has changed type from %+F to %+F\n", x->node, old_type, x->type));
2227
2228                                 if (x->on_fallen == 0) {
2229                                         /* Add x to fallen. Nodes might fall from T -> const -> _|_, so check that they are
2230                                            not already on the list. */
2231                                         x->next      = fallen;
2232                                         x->on_fallen = 1;
2233                                         fallen       = x;
2234                                         ++n_fallen;
2235                                         DB((dbg, LEVEL_2, "Add node %+F to fallen\n", x->node));
2236                                 }
2237                                 for (i = get_irn_n_outs(x->node) - 1; i >= 0; --i) {
2238                                         ir_node *succ = get_irn_out(x->node, i);
2239                                         node_t  *y    = get_irn_node(succ);
2240
2241                                         /* Add y to y.partition.cprop. */
2242                                         add_node_to_cprop(y, env);
2243                                 }
2244                         }
2245                 }
2246
2247                 if (n_fallen > 0 && n_fallen != X->n_leader) {
2248                         DB((dbg, LEVEL_2, "Splitting part%d by fallen\n", X->nr));
2249                         Y = split(X, fallen, env);
2250                 } else {
2251                         Y = X;
2252                 }
2253                 /* remove the flags from the fallen list */
2254                 for (x = fallen; x != NULL; x = x->next)
2255                         x->on_fallen = 0;
2256
2257 #ifndef NO_FOLLOWER
2258                 if (old_type_was_T_or_C) {
2259                         node_t *y, *tmp;
2260
2261                         /* check if some nodes will make the leader -> follower transition */
2262                         list_for_each_entry_safe(node_t, y, tmp, &Y->Leader, node_list) {
2263                                 if (! is_con(y->type)) {
2264                                         node_t *eq_node = identity(y);
2265
2266                                         if (eq_node != y) {
2267                                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Node %+F is a follower of %+F\n", y->node, eq_node->node));
2268                                                 /* move to Follower */
2269                                                 y->is_follower = 1;
2270                                                 list_del(&y->node_list);
2271                                                 --Y->n_leader;
2272
2273                                                 list_add_tail(&y->node_list, &Y->Follower);
2274                                                 segregate_def_use_chain(y->node, eq_node);
2275                                         }
2276                                 }
2277                         }
2278                 }
2279 #endif
2280                 split_by(Y, env);
2281         }
2282 }  /* propagate */
2283
2284 /**
2285  * Get the leader for a given node from its congruence class.
2286  *
2287  * @param irn  the node
2288  */
2289 static ir_node *get_leader(node_t *node) {
2290         partition_t *part = node->part;
2291
2292         if (part->n_leader > 1 || node->is_follower) {
2293                 DB((dbg, LEVEL_2, "Found congruence class for %+F\n", node->node));
2294
2295                 return get_first_node(part)->node;
2296         }
2297         return node->node;
2298 }  /* get_leader */
2299
2300 /**
2301  * Return non-zero if the control flow predecessor node pred
2302  * is the only reachable control flow exit of its block.
2303  *
2304  * @param pred  the control flow exit
2305  */
2306 static int can_exchange(ir_node *pred) {
2307         if (is_Start(pred))
2308                 return 0;
2309         else if (is_Jmp(pred))
2310                 return 1;
2311         else if (get_irn_mode(pred) == mode_T) {
2312                 int i, k;
2313
2314                 /* if the predecessor block has more than one
2315                 reachable outputs we cannot remove the block */
2316                 k = 0;
2317                 for (i = get_irn_n_outs(pred) - 1; i >= 0; --i) {
2318                         ir_node *proj = get_irn_out(pred, i);
2319                         node_t  *node;
2320
2321                         /* skip non-control flow Proj's */
2322                         if (get_irn_mode(proj) != mode_X)
2323                                 continue;
2324
2325                         node = get_irn_node(proj);
2326                         if (node->type.tv == tarval_reachable) {
2327                                 if (++k > 1)
2328                                         return 0;
2329                         }
2330                 }
2331                 return 1;
2332         }
2333         return 0;
2334 }
2335
2336 /**
2337  * Block Post-Walker, apply the analysis results on control flow by
2338  * shortening Phi's and Block inputs.
2339  */
2340 static void apply_cf(ir_node *block, void *ctx) {
2341         environment_t *env = ctx;
2342         node_t        *node = get_irn_node(block);
2343         int           i, j, k, n;
2344         ir_node       **ins, **in_X;
2345         ir_node       *phi, *next;
2346
2347         if (block == get_irg_end_block(current_ir_graph) ||
2348             block == get_irg_start_block(current_ir_graph)) {
2349                 /* the EndBlock is always reachable even if the analysis
2350                    finds out the opposite :-) */
2351                 return;
2352         }
2353         if (node->type.tv == tarval_unreachable) {
2354                 /* mark dead blocks */
2355                 set_Block_dead(block);
2356                 return;
2357         }
2358
2359         n = get_Block_n_cfgpreds(block);
2360
2361         if (n == 1) {
2362                 /* only one predecessor combine */
2363                 ir_node *pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(block, 0));
2364
2365                 if (can_exchange(pred)) {
2366                         exchange(block, get_nodes_block(pred));
2367                         env->modified = 1;
2368                 }
2369                 return;
2370         }
2371
2372         NEW_ARR_A(ir_node *, in_X, n);
2373         k = 0;
2374         for (i = 0; i < n; ++i) {
2375                 ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
2376                 node_t  *node = get_irn_node(pred);
2377
2378                 if (node->type.tv == tarval_reachable) {
2379                         in_X[k++] = pred;
2380                 }
2381         }
2382         if (k >= n)
2383                 return;
2384
2385         NEW_ARR_A(ir_node *, ins, n);
2386         for (phi = get_Block_phis(block); phi != NULL; phi = next) {
2387                 node_t *node = get_irn_node(phi);
2388
2389                 next = get_Phi_next(phi);
2390                 if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
2391                         /* this Phi is replaced by a constant */
2392                         tarval  *tv = node->type.tv;
2393                         ir_node *c  = new_r_Const(current_ir_graph, block, get_tarval_mode(tv), tv);
2394
2395                         set_irn_node(c, node);
2396                         node->node = c;
2397                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", phi, c));
2398                         exchange(phi, c);
2399                         env->modified = 1;
2400                 } else {
2401                         j = 0;
2402                         for (i = 0; i < n; ++i) {
2403                                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
2404
2405                                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
2406                                         ins[j++] = get_Phi_pred(phi, i);
2407                                 }
2408                         }
2409                         if (j <= 1) {
2410                                 /* this Phi is replaced by a single predecessor */
2411                                 ir_node *s = ins[0];
2412
2413                                 node->node = s;
2414                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F because of cf change\n", phi, s));
2415                                 exchange(phi, s);
2416                                 env->modified = 1;
2417                         } else {
2418                                 set_irn_in(phi, j, ins);
2419                                 env->modified = 1;
2420                         }
2421                 }
2422         }
2423
2424         if (k <= 1) {
2425                 /* this Block has only one live predecessor */
2426                 ir_node *pred = skip_Proj(in_X[0]);
2427
2428                 if (can_exchange(pred)) {
2429                         exchange(block, get_nodes_block(pred));
2430                         env->modified = 1;
2431                 }
2432         } else {
2433                 set_irn_in(block, k, in_X);
2434                 env->modified = 1;
2435         }
2436 }
2437
2438 /**
2439  * Post-Walker, apply the analysis results;
2440  */
2441 static void apply_result(ir_node *irn, void *ctx) {
2442         environment_t *env = ctx;
2443         node_t        *node = get_irn_node(irn);
2444
2445         if (is_Block(irn) || is_End(irn) || is_Bad(irn)) {
2446                 /* blocks already handled, do not touch the End node */
2447         } else {
2448                 node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
2449
2450                 if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
2451                         ir_node *bad = get_irg_bad(current_ir_graph);
2452
2453                         /* here, bad might already have a node, but this can be safely ignored
2454                            as long as bad has at least ONE valid node */
2455                         set_irn_node(bad, node);
2456                         node->node = bad;
2457                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is unreachable\n", irn));
2458                         exchange(irn, bad);
2459                         env->modified = 1;
2460                 }
2461                 else if (node->type.tv == tarval_unreachable) {
2462                         ir_node *bad = get_irg_bad(current_ir_graph);
2463
2464                         /* see comment above */
2465                         set_irn_node(bad, node);
2466                         node->node = bad;
2467                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is unreachable\n", irn));
2468                         exchange(irn, bad);
2469                         env->modified = 1;
2470                 }
2471                 else if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
2472                         if (is_Proj(irn)) {
2473                                 /* leave or Jmp */
2474                                 ir_node *cond = get_Proj_pred(irn);
2475
2476                                 if (is_Cond(cond)) {
2477                                         node_t *sel = get_irn_node(get_Cond_selector(cond));
2478
2479                                         if (is_tarval(sel->type.tv) && tarval_is_constant(sel->type.tv)) {
2480                                                 /* Cond selector is a constant, make a Jmp */
2481                                                 ir_node *jmp = new_r_Jmp(current_ir_graph, block->node);
2482                                                 set_irn_node(jmp, node);
2483                                                 node->node = jmp;
2484                                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, jmp));
2485                                                 exchange(irn, jmp);
2486                                                 env->modified = 1;
2487                                         }
2488                                 }
2489                         }
2490                 } else {
2491                         /* normal data node */
2492                         if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
2493                                 tarval *tv = node->type.tv;
2494
2495                                 /*
2496                                  * Beware: never replace mode_T nodes by constants. Currently we must mark
2497                                  * mode_T nodes with constants, but do NOT replace them.
2498                                  */
2499                                 if (! is_Const(irn) && get_irn_mode(irn) != mode_T) {
2500                                         /* can be replaced by a constant */
2501                                         ir_node *c = new_r_Const(current_ir_graph, block->node, get_tarval_mode(tv), tv);
2502                                         set_irn_node(c, node);
2503                                         node->node = c;
2504                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, c));
2505                                         exchange(irn, c);
2506                                         env->modified = 1;
2507                                 }
2508                         } else if (is_entity(node->type.sym.entity_p)) {
2509                                 if (! is_SymConst(irn)) {
2510                                         /* can be replaced by a Symconst */
2511                                         ir_node *symc = new_r_SymConst(current_ir_graph, block->node, get_irn_mode(irn), node->type.sym, symconst_addr_ent);
2512                                         set_irn_node(symc, node);
2513                                         node->node = symc;
2514
2515                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, symc));
2516                                         exchange(irn, symc);
2517                                         env->modified = 1;
2518                                 }
2519                         } else {
2520                                 ir_node *leader = get_leader(node);
2521
2522                                 if (leader != irn) {
2523                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F from part%d is replaced by %+F\n", irn, node->part->nr, leader));
2524                                         exchange(irn, leader);
2525                                         env->modified = 1;
2526                                 }
2527                         }
2528                 }
2529         }
2530 }  /* apply_result */
2531
2532 #define SET(code) op_##code->ops.generic = (op_func)compute_##code
2533
2534 /**
2535  * sets the generic functions to compute.
2536  */
2537 static void set_compute_functions(void) {
2538         int i;
2539
2540         /* set the default compute function */
2541         for (i = get_irp_n_opcodes() - 1; i >= 0; --i) {
2542                 ir_op *op = get_irp_opcode(i);
2543                 op->ops.generic = (op_func)default_compute;
2544         }
2545
2546         /* set specific functions */
2547         SET(Block);
2548         SET(Unknown);
2549         SET(Bad);
2550         SET(Jmp);
2551         SET(Phi);
2552         SET(Add);
2553         SET(Sub);
2554         SET(SymConst);
2555         SET(Cmp);
2556         SET(Proj);
2557         SET(Confirm);
2558         SET(End);
2559
2560         if (op_Max != NULL)
2561                 SET(Max);
2562         if (op_Min != NULL)
2563                 SET(Min);
2564
2565 }  /* set_compute_functions */
2566
2567 static int dump_partition_hook(FILE *F, ir_node *n, ir_node *local) {
2568         ir_node *irn = local != NULL ? local : n;
2569         node_t *node = get_irn_node(irn);
2570
2571         ir_fprintf(F, "info2 : \"partition %u type %+F\"\n", node->part->nr, node->type);
2572         return 1;
2573 }
2574
2575 void combo(ir_graph *irg) {
2576         environment_t env;
2577         ir_node       *initial_bl;
2578         node_t        *start;
2579         ir_graph      *rem = current_ir_graph;
2580
2581         current_ir_graph = irg;
2582
2583         /* register a debug mask */
2584         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.combo");
2585         firm_dbg_set_mask(dbg, SET_LEVEL_3);
2586
2587         DB((dbg, LEVEL_1, "Doing COMBO for %+F\n", irg));
2588
2589         obstack_init(&env.obst);
2590         env.worklist       = NULL;
2591         env.cprop          = NULL;
2592         env.touched        = NULL;
2593         env.initial        = NULL;
2594 #ifdef DEBUG_libfirm
2595         env.dbg_list       = NULL;
2596 #endif
2597         env.opcode2id_map  = new_set(cmp_opcode, iro_Last * 4);
2598         env.type2id_map    = pmap_create();
2599         env.end_idx        = get_opt_global_cse() ? 0 : -1;
2600         env.lambda_input   = 0;
2601         env.modified       = 0;
2602
2603         assure_irg_outs(irg);
2604
2605         /* we have our own value_of function */
2606         set_value_of_func(get_node_tarval);
2607
2608         set_compute_functions();
2609         DEBUG_ONLY(part_nr = 0);
2610
2611         /* create the initial partition and place it on the work list */
2612         env.initial = new_partition(&env);
2613         add_to_worklist(env.initial, &env);
2614         irg_walk_graph(irg, init_block_phis, create_initial_partitions, &env);
2615
2616         /* all nodes on the initial partition have type Top */
2617         env.initial->type_is_T_or_C = 1;
2618
2619         /* Place the START Node's partition on cprop.
2620            Place the START Node on its local worklist. */
2621         initial_bl = get_irg_start_block(irg);
2622         start      = get_irn_node(initial_bl);
2623         add_node_to_cprop(start, &env);
2624
2625         do {
2626                 propagate(&env);
2627                 if (env.worklist != NULL)
2628                         cause_splits(&env);
2629         } while (env.cprop != NULL || env.worklist != NULL);
2630
2631         dump_all_partitions(&env);
2632
2633 #if 0
2634         set_dump_node_vcgattr_hook(dump_partition_hook);
2635         dump_ir_block_graph(irg, "-partition");
2636         set_dump_node_vcgattr_hook(NULL);
2637 #else
2638         (void)dump_partition_hook;
2639 #endif
2640
2641         /* apply the result */
2642         irg_block_walk_graph(irg, NULL, apply_cf, &env);
2643         irg_walk_graph(irg, NULL, apply_result, &env);
2644
2645         if (env.modified) {
2646                 /* control flow might changed */
2647                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
2648                 set_irg_extblk_inconsistent(irg);
2649                 set_irg_doms_inconsistent(irg);
2650                 set_irg_loopinfo_inconsistent(irg);
2651         }
2652
2653         pmap_destroy(env.type2id_map);
2654         del_set(env.opcode2id_map);
2655         obstack_free(&env.obst, NULL);
2656
2657         /* restore value_of() default behavior */
2658         set_value_of_func(NULL);
2659         current_ir_graph = rem;
2660 }  /* combo */