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 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 "irflag.h"
  38 #include "ircons.h"
  39 #include "list.h"
  40 #include "set.h"
  41 #include "pmap.h"
  42 #include "obstack.h"
  43 #include "irgraph_t.h"
  44 #include "irnode_t.h"
  45 #include "iropt_t.h"
  46 #include "irgwalk.h"
  47 #include "irop.h"
  48 #include "irouts.h"
  49 #include "irgmod.h"
  50 #include "debug.h"
  51 #include "error.h"
  52
  53 #include "tv_t.h"
  54
  55 #include "irprintf.h"
  56 #include "irdump.h"
  57
  58 /* define this to check that all type translations are monotone */
  59 #define VERIFY_MONOTONE
  60
  61 typedef struct node_t            node_t;
  62 typedef struct partition_t       partition_t;
  63 typedef struct opcode_key_t      opcode_key_t;
  64 typedef struct listmap_entry_t   listmap_entry_t;
  65
  66 /** The type of the compute function. */
  67 typedef void (*compute_func)(node_t *node);
  68
  69 /**
  70  * An opcode map key.
  71  */
  72 struct opcode_key_t {
  73         ir_opcode   code;   /**< The Firm opcode. */
  74         ir_mode     *mode;  /**< The mode of all nodes in the partition. */
  75         union {
  76                 long      proj;   /**< For Proj nodes, its proj number */
  77                 ir_entity *ent;   /**< For Sel Nodes, its entity */
  78         } u;
  79 };
  80
  81 /**
  82  * An entry in the list_map.
  83  */
  84 struct listmap_entry_t {
  85         void            *id;    /**< The id. */
  86         node_t          *list;  /**< The associated list for this id. */
  87         listmap_entry_t *next;  /**< Link to the next entry in the map. */
  88 };
  89
  90 /** We must map id's to lists. */
  91 typedef struct listmap_t {
  92         set             *map;    /**< Map id's to listmap_entry_t's */
  93         listmap_entry_t *values; /**< List of all values in the map. */
  94 } listmap_t;
  95
  96 /**
  97  * A lattice element. Because we handle constants and symbolic constants different, we
  98  * have to use this union.
  99  */
 100 typedef union {
 101         tarval          *tv;
 102         symconst_symbol sym;
 103 } lattice_elem_t;
 104
 105 /**
 106  * A node.
 107  */
 108 struct node_t {
 109         ir_node         *node;          /**< The IR-node itself. */
 110         list_head       node_list;      /**< Double-linked list of entries. */
 111         list_head       cprop_list;     /**< Double-linked partition.cprop list. */
 112         partition_t     *part;          /**< points to the partition this node belongs to */
 113         node_t          *next;          /**< Next node on local list (partition.touched, fallen). */
 114         lattice_elem_t  type;           /**< The associated lattice element "type". */
 115         int             max_user_input; /**< Maximum input number of Def-Use edges. */
 116         int             next_edge;      /**< Index of the next Def-Use edge to use. */
 117         unsigned        on_touched:1;   /**< Set, if this node is on the partition.touched set. */
 118         unsigned        on_cprop:1;     /**< Set, if this node is on the partition.cprop list. */
 119         unsigned        on_fallen:1;    /**< Set, if this node is on the fallen list. */
 120 };
 121
 122 /**
 123  * A partition containing congruent nodes.
 124  */
 125 struct partition_t {
 126         list_head         entries;         /**< The head of partition node list. */
 127         list_head         cprop;           /**< The head of partition.cprop list. */
 128         list_head         split_list;      /**< Double-linked list of entries that must be processed by split_by(). */
 129         partition_t       *wl_next;        /**< Next entry in the work list if any. */
 130         partition_t       *touched_next;   /**< Points to the next partition in the touched set. */
 131         partition_t       *cprop_next;     /**< Points to the next partition in the cprop list. */
 132         node_t            *touched;        /**< The partition.touched set of this partition. */
 133         unsigned          n_nodes;         /**< Number of entries in this partition. */
 134         unsigned          n_touched;       /**< Number of entries in the partition.touched. */
 135         int               max_arity;       /**< Maximum arity of all entries. */
 136         int               max_user_inputs; /**< Maximum number of user inputs of all entries. */
 137         unsigned          on_worklist:1;   /**< Set, if this partition is in the work list. */
 138         unsigned          on_touched:1;    /**< Set, if this partition is on the touched set. */
 139         unsigned          on_cprop:1;      /**< Set, if this partition is on the cprop list. */
 140 #ifdef DEBUG_libfirm
 141         partition_t       *dbg_next;       /**< Link all partitions for debugging */
 142         unsigned          nr;              /**< A unique number for (what-)mapping, >0. */
 143 #endif
 144 };
 145
 146 typedef struct environment_t {
 147         struct obstack  obst;           /**< obstack to allocate data structures. */
 148         partition_t     *worklist;      /**< The work list. */
 149         partition_t     *cprop;         /**< The constant propagation list. */
 150         partition_t     *touched;       /**< the touched set. */
 151         partition_t     *initial;       /**< The initial partition. */
 152         set             *opcode2id_map; /**< The opcodeMode->id map. */
 153         pmap            *type2id_map;   /**< The type->id map. */
 154         int             end_idx;        /**< -1 for local and 0 for global congruences. */
 155         int             lambda_input;   /**< Captured argument for lambda_partition(). */
 156 #ifdef DEBUG_libfirm
 157         partition_t     *dbg_list;      /**< List of all partitions. */
 158 #endif
 159 } environment_t;
 160
 161 /** Type of the what function. */
 162 typedef void *(*what_func)(const node_t *node, environment_t *env);
 163
 164 #define get_irn_node(irn)         ((node_t *)get_irn_link(irn))
 165 #define set_irn_node(irn, node)   set_irn_link(irn, node)
 166
 167 /* we do NOT use tarval_unreachable here, instead we use Top for this purpose */
 168 #undef tarval_unreachable
 169 #define tarval_unreachable tarval_top
 170
 171
 172 /** The debug module handle. */
 173 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
 174
 175 /** Next partition number. */
 176 DEBUG_ONLY(static unsigned part_nr = 0);
 177
 178 #ifdef DEBUG_libfirm
 179 static INLINE lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X);
 180
 181 /**
 182  * Dump partition to output.
 183  */
 184 static void dump_partition(const char *msg, const partition_t *part) {
 185         const node_t   *node;
 186         int            first = 1;
 187         lattice_elem_t type = get_partition_type(part);
 188
 189         DB((dbg, LEVEL_2, "%s part%u (%u, %+F) {\n  ", msg, part->nr, part->n_nodes, type));
 190         list_for_each_entry(node_t, node, &part->entries, node_list) {
 191                 DB((dbg, LEVEL_2, "%s%+F", first ? "" : ", ", node->node));
 192                 first = 0;
 193         }
 194         DB((dbg, LEVEL_2, "\n}\n"));
 195 }
 196
 197 /**
 198  * Dump all partitions.
 199  */
 200 static void dump_all_partitions(const environment_t *env) {
 201         const partition_t *P;
 202
 203         DB((dbg, LEVEL_2, "All partitions\n===============\n"));
 204         for (P = env->dbg_list; P != NULL; P = P->dbg_next)
 205                 dump_partition("", P);
 206 }
 207
 208 #else
 209 #define dump_partition(msg, part)
 210 #define dump_all_partitions(env)
 211 #endif
 212
 213 #if defined(VERIFY_MONOTONE) && defined (DEBUG_libfirm)
 214 /**
 215  * Verify that a type transition is monotone
 216  */
 217 static void verify_type(const lattice_elem_t old_type, const lattice_elem_t new_type) {
 218         if (old_type.tv == new_type.tv) {
 219                 /* no change */
 220                 return;
 221         }
 222         if (old_type.tv == tarval_top) {
 223                 /* from Top down-to is always allowed */
 224                 return;
 225         }
 226         if (old_type.tv == tarval_reachable) {
 227                 panic("verify_type(): wrong translation from %+F to %+F", old_type, new_type);
 228         }
 229         if (new_type.tv == tarval_bottom || new_type.tv == tarval_reachable) {
 230                 /* bottom reached */
 231                 return;
 232         }
 233         panic("verify_type(): wrong translation from %+F to %+F", old_type, new_type);
 234 }
 235 #else
 236 #define verify_type(old_type, new_type)
 237 #endif
 238
 239 /**
 240  * Compare two pointer values of a listmap.
 241  */
 242 static int listmap_cmp_ptr(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 243         const listmap_entry_t *e1 = elt;
 244         const listmap_entry_t *e2 = key;
 245
 246         (void) size;
 247         return e1->id != e2->id;
 248 }  /* listmap_cmp_ptr */
 249
 250 /**
 251  * Initializes a listmap.
 252  *
 253  * @param map  the listmap
 254  */
 255 static void listmap_init(listmap_t *map) {
 256         map->map    = new_set(listmap_cmp_ptr, 16);
 257         map->values = NULL;
 258 }  /* listmap_init */
 259
 260 /**
 261  * Terminates a listmap.
 262  *
 263  * @param map  the listmap
 264  */
 265 static void listmap_term(listmap_t *map) {
 266         del_set(map->map);
 267 }  /* listmap_term */
 268
 269 /**
 270  * Return the associated listmap entry for a given id.
 271  *
 272  * @param map  the listmap
 273  * @param id   the id to search for
 274  *
 275  * @return the asociated listmap entry for the given id
 276  */
 277 static listmap_entry_t *listmap_find(listmap_t *map, void *id) {
 278         listmap_entry_t key, *entry;
 279
 280         key.id   = id;
 281         key.list = NULL;
 282         key.next = NULL;
 283         entry = set_insert(map->map, &key, sizeof(key), HASH_PTR(id));
 284
 285         if (entry->list == NULL) {
 286                 /* a new entry, put into the list */
 287                 entry->next = map->values;
 288                 map->values = entry;
 289         }
 290         return entry;
 291 }  /* listmap_find */
 292
 293 /**
 294  * Calculate the hash value for an opcode map entry.
 295  *
 296  * @param entry  an opcode map entry
 297  *
 298  * @return a hash value for the given opcode map entry
 299  */
 300 static unsigned opcode_hash(const opcode_key_t *entry) {
 301         return (entry->mode - (ir_mode *)0) * 9 + entry->code + entry->u.proj * 3 + HASH_PTR(entry->u.ent);
 302 }  /* opcode_hash */
 303
 304 /**
 305  * Compare two entries in the opcode map.
 306  */
 307 static int cmp_opcode(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 308         const opcode_key_t *o1 = elt;
 309         const opcode_key_t *o2 = key;
 310
 311         (void) size;
 312         return o1->code != o2->code || o1->mode != o2->mode ||
 313                o1->u.proj != o2->u.proj || o1->u.ent != o2->u.ent;
 314 }  /* cmp_opcode */
 315
 316 /**
 317  * Compare two Def-Use edges for input position.
 318  */
 319 static int cmp_def_use_edge(const void *a, const void *b) {
 320         const ir_def_use_edge *ea = a;
 321         const ir_def_use_edge *eb = b;
 322
 323         /* no overrun, because range is [-1, MAXINT] */
 324         return ea->pos - eb->pos;
 325 }  /* cmp_def_use_edge */
 326
 327 /**
 328  * We need the Def-Use edges sorted.
 329  */
 330 static void sort_irn_outs(node_t *node) {
 331         ir_node *irn = node->node;
 332         int n_outs = get_irn_n_outs(irn);
 333
 334         if (n_outs > 1) {
 335                 qsort(&irn->out[1], n_outs, sizeof(irn->out[0]), cmp_def_use_edge);
 336         }
 337         node->max_user_input = irn->out[n_outs].pos;
 338 }  /* sort_irn_outs */
 339
 340 /**
 341  * Return the type of a node.
 342  *
 343  * @param irn  an IR-node
 344  *
 345  * @return the associated type of this node
 346  */
 347 static INLINE lattice_elem_t get_node_type(const ir_node *irn) {
 348         return get_irn_node(irn)->type;
 349 }  /* get_node_type */
 350
 351 /**
 352  * Return the tarval of a node.
 353  *
 354  * @param irn  an IR-node
 355  *
 356  * @return the associated type of this node
 357  */
 358 static INLINE tarval *get_node_tarval(const ir_node *irn) {
 359         lattice_elem_t type = get_node_type(irn);
 360
 361         if (is_tarval(type.tv))
 362                 return type.tv;
 363         return tarval_bottom;
 364 }  /* get_node_type */
 365
 366 /**
 367  * Add a partition to the worklist.
 368  */
 369 static INLINE void add_to_worklist(partition_t *X, environment_t *env) {
 370         assert(X->on_worklist == 0);
 371         X->wl_next     = env->worklist;
 372         X->on_worklist = 1;
 373         env->worklist  = X;
 374 }
 375
 376 /**
 377  * Create a new empty partition.
 378  *
 379  * @param env   the environment
 380  *
 381  * @return a newly allocated partition
 382  */
 383 static INLINE partition_t *new_partition(environment_t *env) {
 384         partition_t *part = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*part));
 385
 386         INIT_LIST_HEAD(&part->entries);
 387         INIT_LIST_HEAD(&part->cprop);
 388         INIT_LIST_HEAD(&part->split_list);
 389         part->wl_next         = NULL;
 390         part->touched_next    = NULL;
 391         part->cprop_next      = NULL;
 392         part->touched         = NULL;
 393         part->n_nodes         = 0;
 394         part->n_touched       = 0;
 395         part->max_arity       = 0;
 396         part->max_user_inputs = 0;
 397         part->on_worklist     = 0;
 398         part->on_touched      = 0;
 399         part->on_cprop        = 0;
 400 #ifdef DEBUG_libfirm
 401         part->dbg_next        = env->dbg_list;
 402         env->dbg_list         = part;
 403         part->nr              = part_nr++;
 404 #endif
 405
 406         return part;
 407 }  /* new_partition */
 408
 409 /**
 410  * Get the first node from a partition.
 411  */
 412 static INLINE node_t *get_first_node(const partition_t *X) {
 413         return list_entry(X->entries.next, node_t, node_list);
 414 }
 415
 416 /**
 417  * Return the type of a partition (assuming partition is non-empty and
 418  * all elements have the same type).
 419  *
 420  * @param X  a partition
 421  *
 422  * @return the type of the first element of the partition
 423  */
 424 static INLINE lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X) {
 425         const node_t *first = get_first_node(X);
 426         return first->type;
 427 }  /* get_partition_type */
 428
 429 /**
 430  * Creates a partition node for the given IR-node and place it
 431  * into the given partition.
 432  *
 433  * @param irn   an IR-node
 434  * @param part  a partition to place the node in
 435  * @param env   the environment
 436  *
 437  * @return the created node
 438  */
 439 static node_t *create_partition_node(ir_node *irn, partition_t *part, environment_t *env) {
 440         /* create a partition node and place it in the partition */
 441         node_t *node = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*node));
 442
 443         INIT_LIST_HEAD(&node->node_list);
 444         INIT_LIST_HEAD(&node->cprop_list);
 445         node->node           = irn;
 446         node->part           = part;
 447         node->next           = NULL;
 448         node->type.tv        = tarval_top;
 449         node->max_user_input = 0;
 450         node->next_edge      = 0;
 451         node->on_touched     = 0;
 452         node->on_cprop       = 0;
 453         node->on_fallen      = 0;
 454         set_irn_node(irn, node);
 455
 456         list_add_tail(&node->node_list, &part->entries);
 457         ++part->n_nodes;
 458
 459         return node;
 460 }  /* create_partition_node */
 461
 462 /**
 463  * Pre-Walker, init all Block-Phi lists.
 464  */
 465 static void init_block_phis(ir_node *irn, void *env) {
 466         (void) env;
 467
 468         if (is_Block(irn)) {
 469                 set_Block_phis(irn, NULL);
 470         }
 471 }
 472
 473 /**
 474  * Post-Walker, initialize all Nodes' type to U or top and place
 475  * all nodes into the TOP partition.
 476  */
 477 static void create_initial_partitions(ir_node *irn, void *ctx) {
 478         environment_t *env  = ctx;
 479         partition_t   *part = env->initial;
 480         node_t        *node;
 481         int           arity;
 482
 483         node = create_partition_node(irn, part, env);
 484         sort_irn_outs(node);
 485         arity = get_irn_arity(irn);
 486         if (arity > part->max_arity)
 487                 part->max_arity = arity;
 488         if (node->max_user_input > part->max_user_inputs)
 489                 part->max_user_inputs = node->max_user_input;
 490
 491         if (is_Phi(irn)) {
 492                 add_Block_phi(get_nodes_block(irn), irn);
 493         }
 494 }  /* create_initial_partitions */
 495
 496 /**
 497  * Add a partition to the touched set if not already there.
 498  *
 499  * @param part  the partition
 500  * @param env   the environment
 501  */
 502 static INLINE void add_to_touched(partition_t *part, environment_t *env) {
 503         if (part->on_touched == 0) {
 504                 part->touched_next = env->touched;
 505                 env->touched       = part;
 506                 part->on_touched   = 1;
 507         }
 508 }  /* add_to_touched */
 509
 510 /**
 511  * Add a node to the entry.partition.touched set if not already there.
 512  *
 513  * @param y  a node
 514  */
 515 static INLINE void add_to_partition_touched(node_t *y) {
 516         if (y->on_touched == 0) {
 517                 partition_t *part = y->part;
 518
 519                 y->next       = part->touched;
 520                 part->touched = y;
 521                 y->on_touched = 1;
 522                 ++part->n_touched;
 523         }
 524 }  /* add_to_partition_touched */
 525
 526 /**
 527  * Update the worklist: If Z is on worklist then add Z' to worklist.
 528  * Else add the smaller of Z and Z' to worklist.
 529  *
 530  * @param Z        the Z partition
 531  * @param Z_prime  the Z' partition, a previous part of Z
 532  * @param env      the environment
 533  */
 534 static void update_worklist(partition_t *Z, partition_t *Z_prime, environment_t *env) {
 535         if (Z->on_worklist || Z_prime->n_nodes < Z->n_nodes) {
 536                 add_to_worklist(Z_prime, env);
 537         } else {
 538                 add_to_worklist(Z, env);
 539         }
 540 }  /* update_worklist */
 541
 542 /**
 543  * Split a partition by a local list.
 544  *
 545  * @param Z    the Z partition to split
 546  * @param g    a (non-empty) node list
 547  * @param env  the environment
 548  *
 549  * @return  a new partition containing the nodes of g
 550  */
 551 static partition_t *split(partition_t *Z, node_t *g, environment_t *env) {
 552         partition_t *Z_prime;
 553         node_t      *node;
 554         unsigned    n = 0;
 555         int         max_input, max_arity, arity;
 556
 557         dump_partition("Splitting ", Z);
 558
 559         assert(g != NULL);
 560
 561         /* Remove g from Z. */
 562         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 563                 list_del(&node->node_list);
 564                 ++n;
 565         }
 566         assert(n < Z->n_nodes);
 567         Z->n_nodes -= n;
 568
 569         /* Move g to a new partition, Z\92. */
 570         Z_prime = new_partition(env);
 571         max_arity = max_input = 0;
 572         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 573                 list_add(&node->node_list, &Z_prime->entries);
 574                 node->part = Z_prime;
 575                 arity = get_irn_arity(node->node);
 576                 if (arity > max_arity)
 577                         max_arity = arity;
 578                 if (node->max_user_input > max_input)
 579                         max_input = node->max_user_input;
 580         }
 581         Z_prime->max_arity       = max_arity;
 582         Z_prime->max_user_inputs = max_input;
 583         Z_prime->n_nodes         = n;
 584
 585         update_worklist(Z, Z_prime, env);
 586
 587         dump_partition("Now ", Z);
 588         dump_partition("Created new ", Z_prime);
 589         return Z_prime;
 590 }  /* split */
 591
 592 /**
 593  * Returns non-zero if the i'th input of a Phi node is live.
 594  *
 595  * @param phi  a Phi-node
 596  * @param i    an input number
 597  *
 598  * @return non-zero if the i'th input of the given Phi node is live
 599  */
 600 static int is_live_input(ir_node *phi, int i) {
 601         if (i >= 0) {
 602                 ir_node        *block = get_nodes_block(phi);
 603                 ir_node        *pred  = get_Block_cfgpred(block, i);
 604                 lattice_elem_t type   = get_node_type(pred);
 605
 606                 return type.tv != tarval_unreachable;
 607         }
 608         /* else it's the control input, always live */
 609         return 1;
 610 }  /* is_live_input */
 611
 612 /**
 613  * Return non-zero if a type is a constant.
 614  */
 615 static int is_constant_type(lattice_elem_t type) {
 616         if (type.tv != tarval_bottom && type.tv != tarval_top)
 617                 return 1;
 618         return 0;
 619 }  /* is_constant_type */
 620
 621 /**
 622  * Place a node on the cprop list.
 623  *
 624  * @param y    the node
 625  * @param env  the environment
 626  */
 627 static void add_node_to_cprop(node_t *y, environment_t *env) {
 628         /* Add y to y.partition.cprop. */
 629         if (y->on_cprop == 0) {
 630                 partition_t *Y = y->part;
 631
 632                 list_add_tail(&y->cprop_list, &Y->cprop);
 633                 y->on_cprop   = 1;
 634
 635                 DB((dbg, LEVEL_3, "Add %+F to part%u.cprop\n", y->node, Y->nr));
 636
 637                 /* place its partition on the cprop list */
 638                 if (Y->on_cprop == 0) {
 639                         Y->cprop_next = env->cprop;
 640                         env->cprop    = Y;
 641                         Y->on_cprop   = 1;
 642                 }
 643         }
 644         if (get_irn_mode(y->node) == mode_T) {
 645                 /* mode_T nodes always produce tarval_bottom, so we must explicitly
 646                    add it's Proj's to get constant evaluation to work */
 647                 int i;
 648
 649                 for (i = get_irn_n_outs(y->node) - 1; i >= 0; --i) {
 650                         node_t *proj = get_irn_node(get_irn_out(y->node, i));
 651
 652                         add_node_to_cprop(proj, env);
 653                 }
 654         }
 655
 656         if (is_Block(y->node)) {
 657                 /* Due to the way we handle Phi's, we must place all Phis of a block on the list
 658                  * if someone placed the block. The Block is only placed if the reachability
 659                  * changes, and this must be re-evaluated in compute_Phi(). */
 660                 ir_node *phi;
 661                 for (phi = get_Block_phis(y->node); phi != NULL; phi = get_Phi_next(phi)) {
 662                         node_t *p = get_irn_node(phi);
 663                         add_node_to_cprop(p, env);
 664                 }
 665         }
 666 }  /* add_node_to_cprop */
 667
 668 /**
 669  * Check whether a type is neither Top or a constant.
 670  * Note: U is handled like Top here, R is a constant.
 671  *
 672  * @param type  the type to check
 673  */
 674 static int type_is_neither_top_nor_const(const lattice_elem_t type) {
 675         if (is_tarval(type.tv)) {
 676                 if (type.tv == tarval_top)
 677                         return 0;
 678                 if (tarval_is_constant(type.tv))
 679                         return 0;
 680         } else {
 681                 /* is a symconst */
 682                 return 0;
 683         }
 684         return 1;
 685 }
 686
 687 /**
 688  * Split the partitions if caused by the first entry on the worklist.
 689  *
 690  * @param env  the environment
 691  */
 692 static void cause_splits(environment_t *env) {
 693         partition_t *X, *Y, *Z;
 694         node_t      *x, *y, *e;
 695         int         i, end_idx;
 696         ir_opcode   code;
 697         ir_node     *succ;
 698
 699         /* remove the first partition from the worklist */
 700         X = env->worklist;
 701         env->worklist  = X->wl_next;
 702         X->on_worklist = 0;
 703
 704         dump_partition("Cause_split: ", X);
 705         end_idx = env->end_idx;
 706         for (i = -1; i <= X->max_user_inputs; ++i) {
 707                 /* empty the touched set: already done, just clear the list */
 708                 env->touched = NULL;
 709
 710                 list_for_each_entry(node_t, x, &X->entries, node_list) {
 711                         int num_edges;
 712
 713                         if (i == -1) {
 714                                 x->next_edge = 1;
 715                         }
 716                         num_edges = get_irn_n_outs(x->node);
 717
 718                         while (x->next_edge <= num_edges) {
 719                                 ir_def_use_edge *edge = &x->node->out[x->next_edge];
 720
 721                                 /* check if we have necessary edges */
 722                                 if (edge->pos > i)
 723                                         break;
 724
 725                                 ++x->next_edge;
 726
 727                                 succ = edge->use;
 728
 729                                 /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
 730                                    if we are running in GCSE mode */
 731                                 if (i < end_idx && get_irn_pinned(succ) != op_pin_state_pinned)
 732                                         continue;
 733
 734                                 y = get_irn_node(succ);
 735                                 if (is_constant_type(y->type)) {
 736                                         code = get_irn_opcode(succ);
 737                                         if (code == iro_Sub || code == iro_Cmp)
 738                                                 add_node_to_cprop(y, env);
 739                                 }
 740
 741                                 /* Partitions of constants should not be split simply because their Nodes have unequal
 742                                    functions or incongruent inputs. */
 743                                 if (type_is_neither_top_nor_const(y->type) &&
 744                                         (! is_Phi(y->node) || is_live_input(y->node, i))) {
 745                                         Y = y->part;
 746                                         add_to_touched(Y, env);
 747                                         add_to_partition_touched(y);
 748                                 }
 749                         }
 750                 }
 751
 752                 for (Z = env->touched; Z != NULL; Z = Z->touched_next) {
 753                         /* remove it from the touched set */
 754                         Z->on_touched = 0;
 755
 756                         if (Z->n_nodes != Z->n_touched) {
 757                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by touched\n", Z->nr));
 758                                 split(Z, Z->touched, env);
 759                         }
 760                         /* Empty local Z.touched. */
 761                         for (e = Z->touched; e != NULL; e = e->next) {
 762                                 e->on_touched = 0;
 763                         }
 764                         Z->touched   = NULL;
 765                         Z->n_touched = 0;
 766                 }
 767         }
 768 }  /* cause_splits */
 769
 770 /**
 771  * Implements split_by_what(): Split a partition by characteristics given
 772  * by the what function.
 773  *
 774  * @param X     the partition to split
 775  * @param What  a function returning an Id for every node of the partition X
 776  * @param P     a list head to store the result partitions
 777  * @param env   the environment
 778  *
 779  * @return P
 780  */
 781 static list_head *split_by_what(partition_t *X, what_func What,
 782                                 list_head *P, environment_t *env) {
 783         node_t          *x, *S;
 784         listmap_t       map;
 785         listmap_entry_t *iter;
 786         partition_t     *R;
 787
 788         /* Let map be an empty mapping from the range of What to (local) list of Nodes. */
 789         listmap_init(&map);
 790         list_for_each_entry(node_t, x, &X->entries, node_list) {
 791                 void            *id = What(x, env);
 792                 listmap_entry_t *entry;
 793
 794                 if (id == NULL) {
 795                         /* input not allowed, ignore */
 796                         continue;
 797                 }
 798                 /* Add x to map[What(x)]. */
 799                 entry = listmap_find(&map, id);
 800                 x->next     = entry->list;
 801                 entry->list = x;
 802         }
 803         /* Let P be a set of Partitions. */
 804
 805         /* for all sets S except one in the range of map do */
 806         for (iter = map.values; iter != NULL; iter = iter->next) {
 807                 if (iter->next == NULL) {
 808                         /* this is the last entry, ignore */
 809                         break;
 810                 }
 811                 S = iter->list;
 812
 813                 /* Add SPLIT( X, S ) to P. */
 814                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by what\n", X->nr));
 815                 R = split(X, S, env);
 816                 list_add(&R->split_list, P);
 817         }
 818         /* Add X to P. */
 819         list_add(&X->split_list, P);
 820
 821         listmap_term(&map);
 822         return P;
 823 }  /* split_by_what */
 824
 825 /** lambda n.(n.type) */
 826 static void *lambda_type(const node_t *node, environment_t *env) {
 827         (void)env;
 828         return node->type.tv;
 829 }  /* lambda_type */
 830
 831 /** lambda n.(n.opcode) */
 832 static void *lambda_opcode(const node_t *node, environment_t *env) {
 833         opcode_key_t key, *entry;
 834         ir_node      *irn = node->node;
 835
 836         key.code   = get_irn_opcode(irn);
 837         key.mode   = get_irn_mode(irn);
 838         key.u.proj = 0;
 839         key.u.ent  = NULL;
 840
 841         switch (get_irn_opcode(irn)) {
 842         case iro_Proj:
 843                 key.u.proj = get_Proj_proj(irn);
 844                 break;
 845         case iro_Sel:
 846                 key.u.ent = get_Sel_entity(irn);
 847                 break;
 848         default:
 849                 break;
 850         }
 851
 852         entry = set_insert(env->opcode2id_map, &key, sizeof(key), opcode_hash(&key));
 853         return entry;
 854 }  /* lambda_opcode */
 855
 856 /** lambda n.(n[i].partition) */
 857 static void *lambda_partition(const node_t *node, environment_t *env) {
 858         ir_node *skipped = skip_Proj(node->node);
 859         ir_node *pred;
 860         node_t  *p;
 861         int     i = env->lambda_input;
 862
 863         if (i >= get_irn_arity(node->node)) {
 864                 /* we are outside the allowed range */
 865                 return NULL;
 866         }
 867
 868         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
 869            if we are running in GCSE mode */
 870         if (i < env->end_idx && get_irn_pinned(skipped) != op_pin_state_pinned)
 871                 return NULL;
 872
 873         pred = i == -1 ? get_irn_n(skipped, i) : get_irn_n(node->node, i);
 874         p    = get_irn_node(pred);
 875
 876         return p->part;
 877 }  /* lambda_partition */
 878
 879 /**
 880  * Checks whether a type is a constant.
 881  */
 882 static int is_type_constant(lattice_elem_t type) {
 883         if (is_tarval(type.tv))
 884                 return tarval_is_constant(type.tv);
 885         /* else it is a symconst */
 886         return 1;
 887 }
 888
 889 /**
 890  * Implements split_by().
 891  *
 892  * @param X    the partition to split
 893  * @param env  the environment
 894  */
 895 static void split_by(partition_t *X, environment_t *env) {
 896         list_head hP;
 897         list_head *P = &hP;
 898         int       input;
 899
 900         INIT_LIST_HEAD(P);
 901         DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n.type) on part%d\n", X->nr));
 902         P = split_by_what(X, lambda_type, P, env);
 903         do {
 904                 partition_t *Y = list_entry(P->next, partition_t, split_list);
 905
 906                 list_del(&Y->split_list);
 907                 if (Y->n_nodes > 1) {
 908                         lattice_elem_t type = get_partition_type(Y);
 909
 910                         /* we do not want split the TOP or constant partitions */
 911                         if (type.tv != tarval_top && !is_type_constant(type)) {
 912                                 list_head hQ;
 913                                 list_head *Q = &hQ;
 914
 915                                 INIT_LIST_HEAD(Q);
 916                                 DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n.opcode) on part%d\n", Y->nr));
 917                                 Q = split_by_what(Y, lambda_opcode, Q, env);
 918
 919                                 do {
 920                                         list_head   hR, hS;
 921                                         partition_t *Z        = list_entry(Q->next, partition_t, split_list);
 922                                         int         max_arity = Z->max_arity;
 923                                         list_head   *R = &hR, *S = &hS, *T;
 924
 925                                         list_del(&Z->split_list);
 926
 927                                         if (Z->n_nodes > 1) {
 928                                                 INIT_LIST_HEAD(R);
 929                                                 INIT_LIST_HEAD(S);
 930
 931                                                 /*
 932                                                  * BEWARE: during splitting by input 2 for instance we might
 933                                                  * create new partitions which are different by input 1, so collect
 934                                                  * them and split further.
 935                                                  */
 936                                                 list_add(&Z->split_list, R);
 937                                                 for (input = max_arity - 1; input >= -1; --input) {
 938                                                         do {
 939                                                                 partition_t *Z_prime = list_entry(R->next, partition_t, split_list);
 940
 941                                                                 list_del(&Z_prime->split_list);
 942                                                                 if (Z_prime->n_nodes > 1) {
 943                                                                         env->lambda_input = input;
 944                                                                         DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n[%d].partition) on part%d\n", input, Z_prime->nr));
 945                                                                         S = split_by_what(Z_prime, lambda_partition, S, env);
 946                                                                 } else {
 947                                                                         list_add(&Z_prime->split_list, S);
 948                                                                 }
 949                                                         } while (!list_empty(R));
 950                                                         T = R;
 951                                                         R = S;
 952                                                         S = T;
 953                                                 }
 954                                         }
 955                                 } while (!list_empty(Q));
 956                         }
 957                 }
 958         } while (!list_empty(P));
 959 }  /* split_by */
 960
 961 /**
 962  * (Re-)compute the type for a given node.
 963  *
 964  * @param node  the node
 965  */
 966 static void default_compute(node_t *node) {
 967         int     i;
 968         ir_node *irn = node->node;
 969         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
 970
 971         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
 972                 node->type.tv = tarval_top;
 973                 return;
 974         }
 975
 976         /* if any of the data inputs have type top, the result is type top */
 977         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 978                 ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
 979                 node_t  *p    = get_irn_node(pred);
 980
 981                 if (p->type.tv == tarval_top) {
 982                         node->type.tv = tarval_top;
 983                         return;
 984                 }
 985         }
 986
 987         if (get_irn_mode(node->node) == mode_X)
 988                 node->type.tv = tarval_reachable;
 989         else
 990                 node->type.tv = computed_value(irn);
 991 }  /* default_compute */
 992
 993 /**
 994  * (Re-)compute the type for a Block node.
 995  *
 996  * @param node  the node
 997  */
 998 static void compute_Block(node_t *node) {
 999         int     i;
1000         ir_node *block = node->node;
1001
1002         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
1003                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
1004
1005                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
1006                         /* A block is reachable, if at least of predecessor is reachable. */
1007                         node->type.tv = tarval_reachable;
1008                         return;
1009                 }
1010         }
1011         node->type.tv = tarval_top;
1012 }  /* compute_Block */
1013
1014 /**
1015  * (Re-)compute the type for a Bad node.
1016  *
1017  * @param node  the node
1018  */
1019 static void compute_Bad(node_t *node) {
1020         /* Bad nodes ALWAYS compute Top */
1021         node->type.tv = tarval_top;
1022 }  /* compute_Bad */
1023
1024 /**
1025  * (Re-)compute the type for an Unknown node.
1026  *
1027  * @param node  the node
1028  */
1029 static void compute_Unknown(node_t *node) {
1030         /* While Unknown nodes compute Top, but this is dangerous:
1031          * a if (unknown) would lead to BOTH control flows unreachable.
1032          * While this is correct in the given semantics, it would destroy the Firm
1033          * graph.
1034          * For now, we compute bottom here.
1035          */
1036         node->type.tv = tarval_bottom;
1037 }  /* compute_Unknown */
1038
1039 /**
1040  * (Re-)compute the type for a Jmp node.
1041  *
1042  * @param node  the node
1043  */
1044 static void compute_Jmp(node_t *node) {
1045         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(node->node));
1046
1047         node->type = block->type;
1048 }  /* compute_Jmp */
1049
1050 /**
1051  * (Re-)compute the type for the End node.
1052  *
1053  * @param node  the node
1054  */
1055 static void compute_End(node_t *node) {
1056         /* the End node is NOT dead of course */
1057         node->type.tv = tarval_reachable;
1058 }
1059
1060 /**
1061  * (Re-)compute the type for a SymConst node.
1062  *
1063  * @param node  the node
1064  */
1065 static void compute_SymConst(node_t *node) {
1066         ir_node *irn = node->node;
1067         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
1068
1069         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1070                 node->type.tv = tarval_top;
1071                 return;
1072         }
1073         switch (get_SymConst_kind(irn)) {
1074         case symconst_addr_ent:
1075         /* case symconst_addr_name: cannot handle this yet */
1076                 node->type.sym = get_SymConst_symbol(irn);
1077                 break;
1078         default:
1079                 node->type.tv = computed_value(irn);
1080         }
1081 }  /* compute_SymConst */
1082
1083 /**
1084  * (Re-)compute the type for a Phi node.
1085  *
1086  * @param node  the node
1087  */
1088 static void compute_Phi(node_t *node) {
1089         int            i;
1090         ir_node        *phi = node->node;
1091         lattice_elem_t type;
1092
1093         /* if a Phi is in a unreachable block, its type is TOP */
1094         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(phi));
1095
1096         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1097                 node->type.tv = tarval_top;
1098                 return;
1099         }
1100
1101         /* Phi implements the Meet operation */
1102         type.tv = tarval_top;
1103         for (i = get_Phi_n_preds(phi) - 1; i >= 0; --i) {
1104                 node_t *pred   = get_irn_node(get_Phi_pred(phi, i));
1105                 node_t *pred_X = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block->node, i));
1106
1107                 if (pred_X->type.tv == tarval_unreachable || pred->type.tv == tarval_top) {
1108                         /* ignore TOP inputs: We must check here for unreachable blocks,
1109                            because Firm constants live in the Start Block are NEVER Top.
1110                            Else, a Phi (1,2) will produce Bottom, even if the 2 for instance
1111                            comes from a unreachable input. */
1112                         continue;
1113                 }
1114                 if (pred->type.tv == tarval_bottom) {
1115                         node->type.tv = tarval_bottom;
1116                         return;
1117                 } else if (type.tv == tarval_top) {
1118                         /* first constant found */
1119                         type = pred->type;
1120                 } else if (type.tv != pred->type.tv) {
1121                         /* different constants or tarval_bottom */
1122                         node->type.tv = tarval_bottom;
1123                         return;
1124                 }
1125                 /* else nothing, constants are the same */
1126         }
1127         node->type = type;
1128 }  /* compute_Phi */
1129
1130 /**
1131  * (Re-)compute the type for an Add. Special case: one nodes is a Zero Const.
1132  *
1133  * @param node  the node
1134  */
1135 static void compute_Add(node_t *node) {
1136         ir_node        *sub = node->node;
1137         node_t         *l   = get_irn_node(get_Add_left(sub));
1138         node_t         *r   = get_irn_node(get_Add_right(sub));
1139         lattice_elem_t a    = l->type;
1140         lattice_elem_t b    = r->type;
1141         node_t         *block = get_irn_node(get_nodes_block(sub));
1142         ir_mode        *mode;
1143
1144         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1145                 node->type.tv = tarval_top;
1146                 return;
1147         }
1148
1149         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1150                 node->type.tv = tarval_top;
1151         } else if (a.tv == tarval_bottom || b.tv == tarval_bottom) {
1152                 node->type.tv = tarval_bottom;
1153         } else {
1154                 /* x + 0 = 0 + x = x, but beware of floating point +0 + -0, so we
1155                    must call tarval_add() first to handle this case! */
1156                 if (is_tarval(a.tv)) {
1157                         if (is_tarval(b.tv)) {
1158                                 node->type.tv = tarval_add(a.tv, b.tv);
1159                                 return;
1160                         }
1161                         mode = get_tarval_mode(a.tv);
1162                         if (a.tv == get_mode_null(mode)) {
1163                                 node->type = b;
1164                                 return;
1165                         }
1166                 } else if (is_tarval(b.tv)) {
1167                         mode = get_tarval_mode(b.tv);
1168                         if (b.tv == get_mode_null(mode)) {
1169                                 node->type = a;
1170                                 return;
1171                         }
1172                 }
1173                 node->type.tv = tarval_bottom;
1174         }
1175 }  /* compute_Add */
1176
1177 /**
1178  * Returns true if a type is a constant.
1179  */
1180 static int is_con(const lattice_elem_t type) {
1181         return is_entity(type.sym.entity_p) || tarval_is_constant(type.tv);
1182 }
1183
1184 /**
1185  * (Re-)compute the type for a Sub. Special case: both nodes are congruent.
1186  *
1187  * @param node  the node
1188  */
1189 static void compute_Sub(node_t *node) {
1190         ir_node        *sub = node->node;
1191         node_t         *l   = get_irn_node(get_Sub_left(sub));
1192         node_t         *r   = get_irn_node(get_Sub_right(sub));
1193         lattice_elem_t a    = l->type;
1194         lattice_elem_t b    = r->type;
1195         node_t         *block = get_irn_node(get_nodes_block(sub));
1196
1197         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1198                 node->type.tv = tarval_top;
1199                 return;
1200         }
1201         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1202                 node->type.tv = tarval_top;
1203         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1204                 if (is_tarval(a.tv) && is_tarval(b.tv)) {
1205                         node->type.tv = tarval_sub(a.tv, b.tv, get_irn_mode(sub));
1206                 } else if (is_tarval(a.tv) && tarval_is_null(a.tv)) {
1207                         node->type = b;
1208                 } else if (is_tarval(b.tv) && tarval_is_null(b.tv)) {
1209                         node->type = a;
1210                 } else {
1211                         node->type.tv = tarval_bottom;
1212                 }
1213         } else if (r->part == l->part &&
1214                    (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)))) {
1215                 if (node->type.tv == tarval_top) {
1216                         /*
1217                          * BEWARE: a - a is NOT always 0 for floating Point values, as
1218                          * NaN op NaN = NaN, so we must check this here.
1219                          */
1220                         ir_mode *mode = get_irn_mode(sub);
1221                         node->type.tv = get_mode_null(mode);
1222                 } else {
1223                         node->type.tv = tarval_bottom;
1224                 }
1225         } else {
1226                 node->type.tv = tarval_bottom;
1227         }
1228 }  /* compute_Sub */
1229
1230 /**
1231  * (Re-)compute the type for Cmp.
1232  *
1233  * @param node  the node
1234  */
1235 static void compute_Cmp(node_t *node) {
1236         ir_node        *cmp  = node->node;
1237         node_t         *l    = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
1238         node_t         *r    = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
1239         lattice_elem_t a     = l->type;
1240         lattice_elem_t b     = r->type;
1241
1242         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1243                 node->type.tv = tarval_top;
1244         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1245                 /* both nodes are constants, we can propbably do something */
1246                 node->type.tv = tarval_b_true;
1247         } else if (r->part == l->part) {
1248                 /* both nodes congruent, we can probably do something */
1249                 node->type.tv = tarval_b_true;
1250         } else {
1251                 node->type.tv = tarval_bottom;
1252         }
1253 }  /* compute_Proj_Cmp */
1254
1255 /**
1256  * (Re-)compute the type for a Proj(Cmp).
1257  *
1258  * @param node  the node
1259  * @param cond  the predecessor Cmp node
1260  */
1261 static void compute_Proj_Cmp(node_t *node, ir_node *cmp) {
1262         ir_node        *proj = node->node;
1263         node_t         *l    = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
1264         node_t         *r    = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
1265         lattice_elem_t a     = l->type;
1266         lattice_elem_t b     = r->type;
1267         pn_Cmp         pnc   = get_Proj_proj(proj);
1268
1269         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1270                 node->type.tv = tarval_top;
1271         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1272                 default_compute(node);
1273         } else if (r->part == l->part &&
1274                    (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)) || pnc == pn_Cmp_Lt || pnc == pn_Cmp_Gt)) {
1275                 if (node->type.tv == tarval_top) {
1276                         /*
1277                          * BEWARE: a == a is NOT always True for floating Point values, as
1278                          * NaN != NaN is defined, so we must check this here.
1279                          */
1280                         node->type.tv = new_tarval_from_long(pnc & pn_Cmp_Eq, mode_b);
1281                 } else {
1282                         node->type.tv = tarval_bottom;
1283                 }
1284         } else {
1285                 node->type.tv = tarval_bottom;
1286         }
1287 }  /* compute_Proj_Cmp */
1288
1289 /**
1290  * (Re-)compute the type for a Proj(Cond).
1291  *
1292  * @param node  the node
1293  * @param cond  the predecessor Cond node
1294  */
1295 static void compute_Proj_Cond(node_t *node, ir_node *cond) {
1296         ir_node *proj     = node->node;
1297         long    pnc       = get_Proj_proj(proj);
1298         ir_node *sel      = get_Cond_selector(cond);
1299         node_t  *selector = get_irn_node(sel);
1300
1301         if (get_irn_mode(sel) == mode_b) {
1302                 /* an IF */
1303                 if (pnc == pn_Cond_true) {
1304                         if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
1305                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1306                         } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
1307                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1308                         } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1309                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1310                         } else {
1311                                 assert(selector->type.tv == tarval_top);
1312                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1313                         }
1314                 } else {
1315                         assert(pnc == pn_Cond_false);
1316
1317                         if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
1318                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1319                         } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
1320                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1321                         } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1322                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1323                         } else {
1324                                 assert(selector->type.tv == tarval_top);
1325                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1326                         }
1327                 }
1328         } else {
1329                 /* an SWITCH */
1330                 if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1331                         node->type.tv = tarval_reachable;
1332                 } else if (selector->type.tv == tarval_top) {
1333                         node->type.tv = tarval_unreachable;
1334                 } else {
1335                         long value = get_tarval_long(selector->type.tv);
1336                         if (pnc == get_Cond_defaultProj(cond)) {
1337                                 /* default switch, have to check ALL other cases */
1338                                 int i;
1339
1340                                 for (i = get_irn_n_outs(cond) - 1; i >= 0; --i) {
1341                                         ir_node *succ = get_irn_out(cond, i);
1342
1343                                         if (succ == proj)
1344                                                 continue;
1345                                         if (value == get_Proj_proj(succ)) {
1346                                                 /* we found a match, will NOT take the default case */
1347                                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1348                                                 return;
1349                                         }
1350                                 }
1351                                 /* all cases checked, no match, will take default case */
1352                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1353                         } else {
1354                                 /* normal case */
1355                                 node->type.tv = value == pnc ? tarval_reachable : tarval_unreachable;
1356                         }
1357                 }
1358         }
1359 }  /* compute_Proj_Cond */
1360
1361 /**
1362  * (Re-)compute the type for a Proj-Nodes.
1363  *
1364  * @param node  the node
1365  */
1366 static void compute_Proj(node_t *node) {
1367         ir_node *proj = node->node;
1368         ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
1369         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(skip_Proj(proj)));
1370         ir_node *pred  = get_Proj_pred(proj);
1371
1372         if (get_Proj_proj(proj) == pn_Start_X_initial_exec && is_Start(pred)) {
1373                 /* The initial_exec node is ALWAYS reachable. */
1374                 node->type.tv = tarval_reachable;
1375                 return;
1376         }
1377
1378         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1379                 /* a Proj in a unreachable Block stay Top */
1380                 node->type.tv = tarval_top;
1381                 return;
1382         }
1383         if (get_irn_node(pred)->type.tv == tarval_top) {
1384                 /* if the predecessor is Top, its Proj follow */
1385                 node->type.tv = tarval_top;
1386                 return;
1387         }
1388
1389         if (mode == mode_M) {
1390                 /* mode M is always bottom */
1391                 node->type.tv = tarval_bottom;
1392                 return;
1393         }
1394         if (mode != mode_X) {
1395                 if (is_Cmp(pred))
1396                         compute_Proj_Cmp(node, pred);
1397                 else
1398                         default_compute(node);
1399                 return;
1400         }
1401         /* handle mode_X nodes */
1402
1403         switch (get_irn_opcode(pred)) {
1404         case iro_Start:
1405                 /* the Proj_X from the Start is always reachable.
1406                    However this is already handled at the top. */
1407                 node->type.tv = tarval_reachable;
1408                 break;
1409         case iro_Cond:
1410                 compute_Proj_Cond(node, pred);
1411                 break;
1412         default:
1413                 default_compute(node);
1414         }
1415 }  /* compute_Proj */
1416
1417 /**
1418  * (Re-)compute the type for a Confirm-Nodes.
1419  *
1420  * @param node  the node
1421  */
1422 static void compute_Confirm(node_t *node) {
1423         ir_node *confirm = node->node;
1424         node_t  *pred = get_irn_node(get_Confirm_value(confirm));
1425
1426         if (get_Confirm_cmp(confirm) == pn_Cmp_Eq) {
1427                 node_t *bound = get_irn_node(get_Confirm_bound(confirm));
1428
1429                 if (is_con(bound->type)) {
1430                         /* is equal to a constant */
1431                         node->type = bound->type;
1432                         return;
1433                 }
1434         }
1435         /* a Confirm is a copy OR a Const */
1436         node->type = pred->type;
1437 }  /* compute_Confirm */
1438
1439 /**
1440  * (Re-)compute the type for a given node.
1441  *
1442  * @param node  the node
1443  */
1444 static void compute(node_t *node) {
1445         compute_func func = (compute_func)node->node->op->ops.generic;
1446
1447         if (func != NULL)
1448                 func(node);
1449 }  /* compute */
1450
1451 /**
1452  * Propagate constant evaluation.
1453  *
1454  * @param env  the environment
1455  */
1456 static void propagate(environment_t *env) {
1457         partition_t    *X, *Y;
1458         node_t         *x;
1459         lattice_elem_t old_type;
1460         node_t         *fallen;
1461         unsigned       n_fallen;
1462         int            i;
1463
1464         while (env->cprop != NULL) {
1465                 /* remove the first partition X from cprop */
1466                 X           = env->cprop;
1467                 X->on_cprop = 0;
1468                 env->cprop  = X->cprop_next;
1469
1470                 DB((dbg, LEVEL_2, "Propagate type on part%d\n", X->nr));
1471                 fallen   = NULL;
1472                 n_fallen = 0;
1473                 while (! list_empty(&X->cprop)) {
1474                         /* remove the first Node x from X.cprop */
1475                         x = list_entry(X->cprop.next, node_t, cprop_list);
1476                         list_del(&x->cprop_list);
1477                         x->on_cprop = 0;
1478
1479                         /* compute a new type for x */
1480                         old_type = x->type;
1481                         DB((dbg, LEVEL_3, "computing type of %+F\n", x->node));
1482                         compute(x);
1483                         if (x->type.tv != old_type.tv) {
1484                                 verify_type(old_type, x->type);
1485                                 DB((dbg, LEVEL_2, "node %+F has changed type from %+F to %+F\n", x->node, old_type, x->type));
1486
1487                                 if (x->on_fallen == 0) {
1488                                         /* Add x to fallen. Nodes might fall from T -> const -> _|_, so check that they are
1489                                            not already on the list. */
1490                                         x->next      = fallen;
1491                                         x->on_fallen = 1;
1492                                         fallen       = x;
1493                                         ++n_fallen;
1494                                         DB((dbg, LEVEL_2, "Add node %+F to fallen\n", x->node));
1495                                 }
1496                                 for (i = get_irn_n_outs(x->node) - 1; i >= 0; --i) {
1497                                         ir_node *succ = get_irn_out(x->node, i);
1498                                         node_t  *y    = get_irn_node(succ);
1499
1500                                         /* Add y to y.partition.cprop. */
1501                                         add_node_to_cprop(y, env);
1502                                 }
1503                         }
1504                 }
1505
1506                 if (n_fallen > 0 && n_fallen != X->n_nodes) {
1507                         DB((dbg, LEVEL_2, "Splitting part%d by fallen\n", X->nr));
1508                         Y = split(X, fallen, env);
1509                 } else {
1510                         Y = X;
1511                 }
1512                 /* remove the nodes from the fallen list */
1513                 for (x = fallen; x != NULL; x = x->next)
1514                         x->on_fallen = 0;
1515
1516                 if (Y->n_nodes > 1)
1517                         split_by(Y, env);
1518         }
1519 }  /* propagate */
1520
1521 /**
1522  * Get the leader for a given node from its congruence class.
1523  *
1524  * @param irn  the node
1525  */
1526 static ir_node *get_leader(node_t *node) {
1527         partition_t *part = node->part;
1528
1529         if (part->n_nodes > 1) {
1530                 DB((dbg, LEVEL_2, "Found congruence class for %+F\n", node->node));
1531
1532                 return get_first_node(part)->node;
1533         }
1534         return node->node;
1535 }  /* get_leader */
1536
1537 /**
1538  * Return non-zero if the control flow predecessor node pred
1539  * is the only reachable control flow exit of its block.
1540  *
1541  * @param pred  the control flow exit
1542  */
1543 static int can_exchange(ir_node *pred) {
1544         if (is_Start(pred))
1545                 return 0;
1546         else if (is_Jmp(pred))
1547                 return 1;
1548         else if (get_irn_mode(pred) == mode_T) {
1549                 int i, k;
1550
1551                 /* if the predecessor block has more than one
1552                 reachable outputs we cannot remove the block */
1553                 k = 0;
1554                 for (i = get_irn_n_outs(pred) - 1; i >= 0; --i) {
1555                         ir_node *proj = get_irn_out(pred, i);
1556                         node_t  *node;
1557
1558                         /* skip non-control flow Proj's */
1559                         if (get_irn_mode(proj) != mode_X)
1560                                 continue;
1561
1562                         node = get_irn_node(proj);
1563                         if (node->type.tv == tarval_reachable) {
1564                                 if (++k > 1)
1565                                         return 0;
1566                         }
1567                 }
1568                 return 1;
1569         }
1570         return 0;
1571 }
1572
1573 /**
1574  * Block Post-Walker, apply the analysis results on control flow by
1575  * shortening Phi's and Block inputs.
1576  */
1577 static void apply_cf(ir_node *block, void *ctx) {
1578         node_t  *node = get_irn_node(block);
1579         int     i, j, k, n;
1580         ir_node **ins, **in_X;
1581         ir_node *phi, *next;
1582
1583         (void) ctx;
1584         if (block == get_irg_end_block(current_ir_graph) ||
1585             block == get_irg_start_block(current_ir_graph)) {
1586                 /* the EndBlock is always reachable even if the analysis
1587                    finds out the opposite :-) */
1588                 return;
1589         }
1590         if (node->type.tv == tarval_unreachable) {
1591                 /* mark dead blocks */
1592                 set_Block_dead(block);
1593                 return;
1594         }
1595
1596         n = get_Block_n_cfgpreds(block);
1597
1598         if (n == 1) {
1599                 /* only one predecessor combine */
1600                 ir_node *pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(block, 0));
1601
1602                 if (can_exchange(pred))
1603                         exchange(block, get_nodes_block(pred));
1604                 return;
1605         }
1606
1607         NEW_ARR_A(ir_node *, in_X, n);
1608         k = 0;
1609         for (i = 0; i < n; ++i) {
1610                 ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
1611                 node_t  *node = get_irn_node(pred);
1612
1613                 if (node->type.tv == tarval_reachable) {
1614                         in_X[k++] = pred;
1615                 }
1616         }
1617         if (k >= n)
1618                 return;
1619
1620         NEW_ARR_A(ir_node *, ins, n);
1621         for (phi = get_Block_phis(block); phi != NULL; phi = next) {
1622                 node_t *node = get_irn_node(phi);
1623
1624                 next = get_Phi_next(phi);
1625                 if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
1626                         /* this Phi is replaced by a constant */
1627                         tarval  *tv = node->type.tv;
1628                         ir_node *c  = new_r_Const(current_ir_graph, block, get_tarval_mode(tv), tv);
1629
1630                         set_irn_node(c, node);
1631                         node->node = c;
1632                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", phi, c));
1633                         exchange(phi, c);
1634                 } else {
1635                         j = 0;
1636                         for (i = 0; i < n; ++i) {
1637                                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
1638
1639                                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
1640                                         ins[j++] = get_Phi_pred(phi, i);
1641                                 }
1642                         }
1643                         if (j <= 1) {
1644                                 /* this Phi is replaced by a single predecessor */
1645                                 ir_node *s = ins[0];
1646
1647                                 node->node = s;
1648                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", phi, s));
1649                                 exchange(phi, s);
1650                         } else {
1651                                 set_irn_in(phi, j, ins);
1652                         }
1653                 }
1654         }
1655
1656         if (k <= 1) {
1657                 /* this Block has only one live predecessor */
1658                 ir_node *pred = skip_Proj(in_X[0]);
1659
1660                 if (can_exchange(pred))
1661                         exchange(block, get_nodes_block(pred));
1662         } else {
1663                 set_irn_in(block, k, in_X);
1664         }
1665 }
1666
1667 /**
1668  * Post-Walker, apply the analysis results;
1669  */
1670 static void apply_result(ir_node *irn, void *ctx) {
1671         node_t *node = get_irn_node(irn);
1672
1673         (void) ctx;
1674         if (is_Block(irn) || is_End(irn) || is_Bad(irn)) {
1675                 /* blocks already handled, do not touch the End node */
1676         } else {
1677                 node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
1678
1679                 if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1680                         ir_node *bad = get_irg_bad(current_ir_graph);
1681
1682                         /* here, bad might already have a node, but this can be safely ignored
1683                            as long as bad has at least ONE valid node */
1684                         set_irn_node(bad, node);
1685                         node->node = bad;
1686                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is unreachable\n", irn));
1687                         exchange(irn, bad);
1688                 }
1689                 else if (node->type.tv == tarval_unreachable) {
1690                         ir_node *bad = get_irg_bad(current_ir_graph);
1691
1692                         /* see comment above */
1693                         set_irn_node(bad, node);
1694                         node->node = bad;
1695                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is unreachable\n", irn));
1696                         exchange(irn, bad);
1697                 }
1698                 else if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
1699                         if (is_Proj(irn)) {
1700                                 /* leave or Jmp */
1701                                 ir_node *cond = get_Proj_pred(irn);
1702
1703                                 if (is_Cond(cond)) {
1704                                         node_t *sel = get_irn_node(get_Cond_selector(cond));
1705
1706                                         if (is_tarval(sel->type.tv) && tarval_is_constant(sel->type.tv)) {
1707                                                 /* Cond selector is a constant, make a Jmp */
1708                                                 ir_node *jmp = new_r_Jmp(current_ir_graph, block->node);
1709                                                 set_irn_node(jmp, node);
1710                                                 node->node = jmp;
1711                                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, jmp));
1712                                                 exchange(irn, jmp);
1713                                         }
1714                                 }
1715                         }
1716                 } else {
1717                         /* normal data node */
1718                         if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
1719                                 tarval *tv = node->type.tv;
1720
1721                                 if (! is_Const(irn)) {
1722                                         /* can be replaced by a constant */
1723                                         ir_node *c = new_r_Const(current_ir_graph, block->node, get_tarval_mode(tv), tv);
1724                                         set_irn_node(c, node);
1725                                         node->node = c;
1726                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, c));
1727                                         exchange(irn, c);
1728                                 }
1729                         } else if (is_entity(node->type.sym.entity_p)) {
1730                                 if (! is_SymConst(irn)) {
1731                                         /* can be replaced by a Symconst */
1732                                         ir_node *symc = new_r_SymConst(current_ir_graph, block->node, get_irn_mode(irn), node->type.sym, symconst_addr_ent);
1733                                         set_irn_node(symc, node);
1734                                         node->node = symc;
1735
1736                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, symc));
1737                                         exchange(irn, symc);
1738                                 }
1739                         } else {
1740                                 ir_node *leader = get_leader(node);
1741
1742                                 if (leader != irn) {
1743                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F from part%d is replaced by %+F\n", irn, node->part->nr, leader));
1744                                         exchange(irn, leader);
1745                                 }
1746                         }
1747                 }
1748         }
1749 }  /* apply_result */
1750
1751 #define SET(code) op_##code->ops.generic = (op_func)compute_##code
1752
1753 /**
1754  * sets the generic functions to compute.
1755  */
1756 static void set_compute_functions(void) {
1757         int i;
1758
1759         /* set the default compute function */
1760         for (i = get_irp_n_opcodes() - 1; i >= 0; --i) {
1761                 ir_op *op = get_irp_opcode(i);
1762                 op->ops.generic = (op_func)default_compute;
1763         }
1764
1765         /* set specific functions */
1766         SET(Block);
1767         SET(Unknown);
1768         SET(Bad);
1769         SET(Jmp);
1770         SET(Phi);
1771         SET(Add);
1772         SET(Sub);
1773         SET(SymConst);
1774         SET(Cmp);
1775         SET(Proj);
1776         SET(Confirm);
1777         SET(End);
1778 }  /* set_compute_functions */
1779
1780 static int dump_partition_hook(FILE *F, ir_node *n, ir_node *local) {
1781         ir_node *irn = local != NULL ? local : n;
1782         node_t *node = get_irn_node(irn);
1783
1784         ir_fprintf(F, "info2 : \"partition %u type %+F\"\n", node->part->nr, node->type);
1785         return 1;
1786 }
1787
1788 void combo(ir_graph *irg) {
1789         environment_t env;
1790         ir_node       *initial_X;
1791         node_t        *start;
1792         ir_graph      *rem = current_ir_graph;
1793
1794         current_ir_graph = irg;
1795
1796         /* register a debug mask */
1797         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.combo");
1798         //firm_dbg_set_mask(dbg, SET_LEVEL_3);
1799
1800         DB((dbg, LEVEL_1, "Doing COMBO for %+F\n", irg));
1801
1802         obstack_init(&env.obst);
1803         env.worklist       = NULL;
1804         env.cprop          = NULL;
1805         env.touched        = NULL;
1806         env.initial        = NULL;
1807 #ifdef DEBUG_libfirm
1808         env.dbg_list       = NULL;
1809 #endif
1810         env.opcode2id_map  = new_set(cmp_opcode, iro_Last * 4);
1811         env.type2id_map    = pmap_create();
1812         env.end_idx        = get_opt_global_cse() ? 0 : -1;
1813         env.lambda_input   = 0;
1814
1815         assure_irg_outs(irg);
1816
1817         /* we have our own value_of function */
1818         set_value_of_func(get_node_tarval);
1819
1820         set_compute_functions();
1821         DEBUG_ONLY(part_nr = 0);
1822
1823         /* create the initial partition and place it on the work list */
1824         env.initial = new_partition(&env);
1825         add_to_worklist(env.initial, &env);
1826         irg_walk_graph(irg, init_block_phis, create_initial_partitions, &env);
1827
1828         /* Place the START Node's partition on cprop.
1829            Place the START Node on its local worklist. */
1830         initial_X = get_irg_initial_exec(irg);
1831         start     = get_irn_node(initial_X);
1832         add_node_to_cprop(start, &env);
1833
1834         do {
1835                 propagate(&env);
1836                 if (env.worklist != NULL)
1837                         cause_splits(&env);
1838         } while (env.cprop != NULL || env.worklist != NULL);
1839
1840         dump_all_partitions(&env);
1841
1842 #if 0
1843         set_dump_node_vcgattr_hook(dump_partition_hook);
1844         dump_ir_block_graph(irg, "-partition");
1845         set_dump_node_vcgattr_hook(NULL);
1846 #else
1847         (void)dump_partition_hook;
1848 #endif
1849
1850         /* apply the result */
1851         irg_block_walk_graph(irg, NULL, apply_cf, &env);
1852         irg_walk_graph(irg, NULL, apply_result, &env);
1853
1854         pmap_destroy(env.type2id_map);
1855         del_set(env.opcode2id_map);
1856         obstack_free(&env.obst, NULL);
1857
1858         /* restore value_of() default behavior */
1859         set_value_of_func(NULL);
1860         current_ir_graph = rem;
1861 }  /* combo */