handle Block_entity like other node attributes
[libfirm] / ir / opt / combo.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief   Cliff Click's Combined Analysis/Optimization
23  * @author  Michael Beck
24  *
25  * This is a slightly enhanced version of Cliff Clicks combo algorithm
26  * - support for commutative nodes is added, Add(a,b) and Add(b,a) ARE congruent
27  * - supports all Firm direct (by a data edge) identities except Mux
28  *   (Mux can be a 2-input or 1-input identity, only 2-input is implemented yet)
29  * - supports Confirm nodes (handle them like Copies but do NOT remove them)
30  * - let Cmp nodes calculate Top like all othe data nodes: this would let
31  *   Mux nodes to calculate Unknown instead of taking the true result
32  * - let Cond(Top) always select FALSE/default: This is tricky. Nodes are only reavaluated
33  *   IFF the predecessor changed its type. Because nodes are initialized with Top
34  *   this never happens, let all Proj(Cond) be unreachable.
35  *   We avoid this condition by the same way we work around Phi: whenever a Block
36  *   node is placed on the list, place its Cond nodes (and because they are Tuple
37  *   all its Proj-nodes either on the cprop list)
38  *   Especially, this changes the meaning of Click's example:
39  *
40  *   int main() {
41  *     int x;
42  *
43  *     if (x == 2)
44  *       printf("x == 2\n");
45  *     if (x == 3)
46  *       printf("x == 3\n");
47  *   }
48  *
49  *   Would print:
50  *   x == 2
51  *   x == 3
52  *
53  *   using Click's version while is silent with our.
54  * - support for global congruences is implemented but not tested yet
55  *
56  * Note further that we use the terminology from Click's work here, which is different
57  * in some cases from Firm terminology.  Especially, Click's type is a
58  * Firm tarval/entity, nevertheless we call it type here for "maximum compatibility".
59  */
60 #include "config.h"
61
62 #include <assert.h>
63
64 #include "iroptimize.h"
65 #include "irflag.h"
66 #include "ircons.h"
67 #include "list.h"
68 #include "set.h"
69 #include "pmap.h"
70 #include "obstack.h"
71 #include "irgraph_t.h"
72 #include "irnode_t.h"
73 #include "iropt_t.h"
74 #include "irgwalk.h"
75 #include "irop.h"
76 #include "irouts.h"
77 #include "irgmod.h"
78 #include "iropt_dbg.h"
79 #include "debug.h"
80 #include "array_t.h"
81 #include "error.h"
82 #include "irnodeset.h"
83 #include "irpass.h"
84 #include "tv_t.h"
85 #include "irtools.h"
86 #include "opt_manage.h"
87
88 #include "irprintf.h"
89 #include "irdump.h"
90
91 /* define this to check that all type translations are monotone */
92 #define VERIFY_MONOTONE
93
94 /* define this to check the consistency of partitions */
95 #define CHECK_PARTITIONS
96
97 typedef struct node_t            node_t;
98 typedef struct partition_t       partition_t;
99 typedef struct opcode_key_t      opcode_key_t;
100 typedef struct listmap_entry_t   listmap_entry_t;
101
102 /** The type of the compute function. */
103 typedef void (*compute_func)(node_t *node);
104
105 /**
106  * An opcode map key.
107  */
108 struct opcode_key_t {
109         ir_node *irn;    /**< An IR node representing this opcode. */
110 };
111
112 /**
113  * An entry in the list_map.
114  */
115 struct listmap_entry_t {
116         void            *id;    /**< The id. */
117         node_t          *list;  /**< The associated list for this id. */
118         listmap_entry_t *next;  /**< Link to the next entry in the map. */
119 };
120
121 /** We must map id's to lists. */
122 typedef struct listmap_t {
123         set             *map;    /**< Map id's to listmap_entry_t's */
124         listmap_entry_t *values; /**< List of all values in the map. */
125 } listmap_t;
126
127 /**
128  * A lattice element. Because we handle constants and symbolic constants different, we
129  * have to use this union.
130  */
131 typedef union {
132         ir_tarval      *tv;
133         symconst_symbol sym;
134 } lattice_elem_t;
135
136 /**
137  * A node.
138  */
139 struct node_t {
140         ir_node         *node;          /**< The IR-node itself. */
141         list_head       node_list;      /**< Double-linked list of leader/follower entries. */
142         list_head       cprop_list;     /**< Double-linked partition.cprop list. */
143         partition_t     *part;          /**< points to the partition this node belongs to */
144         node_t          *next;          /**< Next node on local list (partition.touched, fallen). */
145         node_t          *race_next;     /**< Next node on race list. */
146         lattice_elem_t  type;           /**< The associated lattice element "type". */
147         int             max_user_input; /**< Maximum input number of Def-Use edges. */
148         int             next_edge;      /**< Index of the next Def-Use edge to use. */
149         int             n_followers;    /**< Number of Follower in the outs set. */
150         unsigned        on_touched:1;   /**< Set, if this node is on the partition.touched set. */
151         unsigned        on_cprop:1;     /**< Set, if this node is on the partition.cprop list. */
152         unsigned        on_fallen:1;    /**< Set, if this node is on the fallen list. */
153         unsigned        is_follower:1;  /**< Set, if this node is a follower. */
154         unsigned        flagged:2;      /**< 2 Bits, set if this node was visited by race 1 or 2. */
155 };
156
157 /**
158  * A partition containing congruent nodes.
159  */
160 struct partition_t {
161         list_head         Leader;          /**< The head of partition Leader node list. */
162         list_head         Follower;        /**< The head of partition Follower node list. */
163         list_head         cprop;           /**< The head of partition.cprop list. */
164         list_head         cprop_X;         /**< The head of partition.cprop (Cond nodes and its Projs) list. */
165         partition_t       *wl_next;        /**< Next entry in the work list if any. */
166         partition_t       *touched_next;   /**< Points to the next partition in the touched set. */
167         partition_t       *cprop_next;     /**< Points to the next partition in the cprop list. */
168         partition_t       *split_next;     /**< Points to the next partition in the list that must be split by split_by(). */
169         node_t            *touched;        /**< The partition.touched set of this partition. */
170         unsigned          n_leader;        /**< Number of entries in this partition.Leader. */
171         unsigned          n_touched;       /**< Number of entries in the partition.touched. */
172         int               max_user_inputs; /**< Maximum number of user inputs of all entries. */
173         unsigned          on_worklist:1;   /**< Set, if this partition is in the work list. */
174         unsigned          on_touched:1;    /**< Set, if this partition is on the touched set. */
175         unsigned          on_cprop:1;      /**< Set, if this partition is on the cprop list. */
176         unsigned          type_is_T_or_C:1;/**< Set, if all nodes in this partition have type Top or Constant. */
177 #ifdef DEBUG_libfirm
178         partition_t       *dbg_next;       /**< Link all partitions for debugging */
179         unsigned          nr;              /**< A unique number for (what-)mapping, >0. */
180 #endif
181 };
182
183 typedef struct environment_t {
184         struct obstack  obst;           /**< obstack to allocate data structures. */
185         partition_t     *worklist;      /**< The work list. */
186         partition_t     *cprop;         /**< The constant propagation list. */
187         partition_t     *touched;       /**< the touched set. */
188         partition_t     *initial;       /**< The initial partition. */
189         set             *opcode2id_map; /**< The opcodeMode->id map. */
190         ir_node         **kept_memory;  /**< Array of memory nodes that must be kept. */
191         int             end_idx;        /**< -1 for local and 0 for global congruences. */
192         int             lambda_input;   /**< Captured argument for lambda_partition(). */
193         unsigned        modified:1;     /**< Set, if the graph was modified. */
194         unsigned        unopt_cf:1;     /**< If set, control flow is not optimized due to Unknown. */
195         /* options driving the optimization */
196         unsigned        commutative:1;  /**< Set, if commutation nodes should be handled specially. */
197         unsigned        opt_unknown:1;  /**< Set, if non-strict programs should be optimized. */
198 #ifdef DEBUG_libfirm
199         partition_t     *dbg_list;      /**< List of all partitions. */
200 #endif
201 } environment_t;
202
203 /** Type of the what function. */
204 typedef void *(*what_func)(const node_t *node, environment_t *env);
205
206 #define get_irn_node(irn)         ((node_t *)get_irn_link(irn))
207 #define set_irn_node(irn, node)   set_irn_link(irn, node)
208
209 /* we do NOT use tarval_unreachable here, instead we use Top for this purpose */
210 #undef tarval_unreachable
211 #define tarval_unreachable tarval_top
212
213
214 /** The debug module handle. */
215 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
216
217 /** The what reason. */
218 DEBUG_ONLY(static const char *what_reason;)
219
220 /** Next partition number. */
221 DEBUG_ONLY(static unsigned part_nr = 0;)
222
223 /** The tarval returned by Unknown nodes: set to either tarval_bad OR tarval_top. */
224 static ir_tarval *tarval_UNKNOWN;
225
226 /* forward */
227 static node_t *identity(node_t *node);
228
229 /**
230  * Compare two opcode representatives.
231  */
232 static int cmp_irn_opcode(const ir_node *a, const ir_node *b)
233 {
234         int arity;
235
236         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
237             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b)))
238                 return 1;
239
240         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
241         arity = get_irn_arity(a);
242         if (arity != get_irn_arity(b))
243                 return 1;
244
245         if (is_Block(a)) {
246                 /*
247                  * Some ugliness here: Two Blocks having the same
248                  * IJmp predecessor would be congruent, which of course is wrong.
249                  * We fix it by never letting blocks be congruent
250                  * which cannot be detected by combo either.
251                  */
252                 return 1;
253         }
254
255         /*
256          * here, we already know that the nodes are identical except their
257          * attributes
258          */
259         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
260                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
261
262         return 0;
263 }  /* cmp_irn_opcode */
264
265 #ifdef CHECK_PARTITIONS
266 /**
267  * Check a partition.
268  */
269 static void check_partition(const partition_t *T)
270 {
271         node_t   *node;
272         unsigned n = 0;
273
274         list_for_each_entry(node_t, node, &T->Leader, node_list) {
275                 assert(node->is_follower == 0);
276                 assert(node->flagged == 0);
277                 assert(node->part == T);
278                 ++n;
279         }
280         assert(n == T->n_leader);
281
282         list_for_each_entry(node_t, node, &T->Follower, node_list) {
283                 assert(node->is_follower == 1);
284                 assert(node->flagged == 0);
285                 assert(node->part == T);
286         }
287 }  /* check_partition */
288
289 /**
290  * check that all leader nodes in the partition have the same opcode.
291  */
292 static void check_opcode(const partition_t *Z)
293 {
294         node_t        *node;
295         const ir_node *repr = NULL;
296
297         list_for_each_entry(node_t, node, &Z->Leader, node_list) {
298                 ir_node *irn = node->node;
299
300                 if (repr == NULL) {
301                         repr = irn;
302                 } else {
303                         assert(cmp_irn_opcode(repr, irn) == 0);
304                 }
305         }
306 }  /* check_opcode */
307
308 static void check_all_partitions(environment_t *env)
309 {
310 #ifdef DEBUG_libfirm
311         partition_t *P;
312         node_t      *node;
313
314         for (P = env->dbg_list; P != NULL; P = P->dbg_next) {
315                 check_partition(P);
316                 if (! P->type_is_T_or_C)
317                         check_opcode(P);
318                 list_for_each_entry(node_t, node, &P->Follower, node_list) {
319                         node_t *leader = identity(node);
320
321                         assert(leader != node && leader->part == node->part);
322                 }
323         }
324 #else
325         (void) env;
326 #endif
327 }
328
329 /**
330  * Check list.
331  */
332 static void do_check_list(const node_t *list, int ofs, const partition_t *Z)
333 {
334
335 #ifndef NDEBUG
336         const node_t *e;
337 #define NEXT(e)  *((const node_t **)((char *)(e) + (ofs)))
338         for (e = list; e != NULL; e = NEXT(e)) {
339                 assert(e->part == Z);
340         }
341 #undef NEXT
342 #else
343         (void) list;
344         (void) ofs;
345         (void) Z;
346 #endif
347 }  /* ido_check_list */
348
349 /**
350  * Check a local list.
351  */
352 static void check_list(const node_t *list, const partition_t *Z)
353 {
354         do_check_list(list, offsetof(node_t, next), Z);
355 }  /* check_list */
356
357 #else
358 #define check_partition(T)
359 #define check_list(list, Z)
360 #define check_all_partitions(env)
361 #endif /* CHECK_PARTITIONS */
362
363 #ifdef DEBUG_libfirm
364 static inline lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X);
365
366 /**
367  * Dump partition to output.
368  */
369 static void dump_partition(const char *msg, const partition_t *part)
370 {
371         const node_t   *node;
372         int            first = 1;
373         lattice_elem_t type = get_partition_type(part);
374
375         DB((dbg, LEVEL_2, "%s part%u%s (%u, %+F) {\n  ",
376                 msg, part->nr, part->type_is_T_or_C ? "*" : "",
377                 part->n_leader, type));
378         list_for_each_entry(node_t, node, &part->Leader, node_list) {
379                 DB((dbg, LEVEL_2, "%s%+F", first ? "" : ", ", node->node));
380                 first = 0;
381         }
382         if (! list_empty(&part->Follower)) {
383                 DB((dbg, LEVEL_2, "\n---\n  "));
384                 first = 1;
385                 list_for_each_entry(node_t, node, &part->Follower, node_list) {
386                         DB((dbg, LEVEL_2, "%s%+F", first ? "" : ", ", node->node));
387                         first = 0;
388                 }
389         }
390         DB((dbg, LEVEL_2, "\n}\n"));
391 }  /* dump_partition */
392
393 /**
394  * Dumps a list.
395  */
396 static void do_dump_list(const char *msg, const node_t *node, int ofs)
397 {
398         const node_t *p;
399         int          first = 1;
400
401 #define GET_LINK(p, ofs)  *((const node_t **)((char *)(p) + (ofs)))
402
403         DB((dbg, LEVEL_3, "%s = {\n  ", msg));
404         for (p = node; p != NULL; p = GET_LINK(p, ofs)) {
405                 DB((dbg, LEVEL_3, "%s%+F", first ? "" : ", ", p->node));
406                 first = 0;
407         }
408         DB((dbg, LEVEL_3, "\n}\n"));
409
410 #undef GET_LINK
411 }  /* do_dump_list */
412
413 /**
414  * Dumps a race list.
415  */
416 static void dump_race_list(const char *msg, const node_t *list)
417 {
418         do_dump_list(msg, list, offsetof(node_t, race_next));
419 }  /* dump_race_list */
420
421 /**
422  * Dumps a local list.
423  */
424 static void dump_list(const char *msg, const node_t *list)
425 {
426         do_dump_list(msg, list, offsetof(node_t, next));
427 }  /* dump_list */
428
429 /**
430  * Dump all partitions.
431  */
432 static void dump_all_partitions(const environment_t *env)
433 {
434         const partition_t *P;
435
436         DB((dbg, LEVEL_2, "All partitions\n===============\n"));
437         for (P = env->dbg_list; P != NULL; P = P->dbg_next)
438                 dump_partition("", P);
439 }  /* dump_all_partitions */
440
441 /**
442  * Sump a split list.
443  */
444 static void dump_split_list(const partition_t *list)
445 {
446         const partition_t *p;
447
448         DB((dbg, LEVEL_2, "Split by %s produced = {\n", what_reason));
449         for (p = list; p != NULL; p = p->split_next)
450                 DB((dbg, LEVEL_2, "part%u, ", p->nr));
451         DB((dbg, LEVEL_2, "\n}\n"));
452 }  /* dump_split_list */
453
454 /**
455  * Dump partition and type for a node.
456  */
457 static int dump_partition_hook(FILE *F, ir_node *n, ir_node *local)
458 {
459         ir_node *irn = local != NULL ? local : n;
460         node_t *node = get_irn_node(irn);
461
462         ir_fprintf(F, "info2 : \"partition %u type %+F\"\n", node->part->nr, node->type);
463         return 1;
464 }  /* dump_partition_hook */
465
466 #else
467 #define dump_partition(msg, part)
468 #define dump_race_list(msg, list)
469 #define dump_list(msg, list)
470 #define dump_all_partitions(env)
471 #define dump_split_list(list)
472 #endif
473
474 #if defined(VERIFY_MONOTONE) && defined (DEBUG_libfirm)
475 /**
476  * Verify that a type transition is monotone
477  */
478 static void verify_type(const lattice_elem_t old_type, node_t *node)
479 {
480         if (old_type.tv == node->type.tv) {
481                 /* no change */
482                 return;
483         }
484         if (old_type.tv == tarval_top) {
485                 /* from Top down-to is always allowed */
486                 return;
487         }
488         if (node->type.tv == tarval_bottom || node->type.tv == tarval_reachable) {
489                 /* bottom reached */
490                 return;
491         }
492         panic("combo: wrong translation from %+F to %+F on node %+F", old_type, node->type, node->node);
493 }  /* verify_type */
494
495 #else
496 #define verify_type(old_type, node)
497 #endif
498
499 /**
500  * Compare two pointer values of a listmap.
501  */
502 static int listmap_cmp_ptr(const void *elt, const void *key, size_t size)
503 {
504         const listmap_entry_t *e1 = (listmap_entry_t*)elt;
505         const listmap_entry_t *e2 = (listmap_entry_t*)key;
506
507         (void) size;
508         return e1->id != e2->id;
509 }  /* listmap_cmp_ptr */
510
511 /**
512  * Initializes a listmap.
513  *
514  * @param map  the listmap
515  */
516 static void listmap_init(listmap_t *map)
517 {
518         map->map    = new_set(listmap_cmp_ptr, 16);
519         map->values = NULL;
520 }  /* listmap_init */
521
522 /**
523  * Terminates a listmap.
524  *
525  * @param map  the listmap
526  */
527 static void listmap_term(listmap_t *map)
528 {
529         del_set(map->map);
530 }  /* listmap_term */
531
532 /**
533  * Return the associated listmap entry for a given id.
534  *
535  * @param map  the listmap
536  * @param id   the id to search for
537  *
538  * @return the associated listmap entry for the given id
539  */
540 static listmap_entry_t *listmap_find(listmap_t *map, void *id)
541 {
542         listmap_entry_t key, *entry;
543
544         key.id   = id;
545         key.list = NULL;
546         key.next = NULL;
547         entry = (listmap_entry_t*)set_insert(map->map, &key, sizeof(key), HASH_PTR(id));
548
549         if (entry->list == NULL) {
550                 /* a new entry, put into the list */
551                 entry->next = map->values;
552                 map->values = entry;
553         }
554         return entry;
555 }  /* listmap_find */
556
557 /**
558  * Calculate the hash value for an opcode map entry.
559  *
560  * @param entry  an opcode map entry
561  *
562  * @return a hash value for the given opcode map entry
563  */
564 static unsigned opcode_hash(const opcode_key_t *entry)
565 {
566         /* we cannot use the ir ops hash function here, because it hashes the
567          * predecessors. */
568         const ir_node *n = entry->irn;
569         ir_opcode code  = get_irn_opcode(n);
570         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
571         unsigned hash = (unsigned)(PTR_TO_INT(mode) * 9 + code) + get_irn_arity(n);
572
573         if (code == iro_Const)
574                 hash ^= (unsigned)HASH_PTR(get_Const_tarval(n));
575         else if (code == iro_Proj)
576                 hash += (unsigned)get_Proj_proj(n);
577         return hash;
578 }  /* opcode_hash */
579
580 /**
581  * Compare two entries in the opcode map.
582  */
583 static int cmp_opcode(const void *elt, const void *key, size_t size)
584 {
585         const opcode_key_t *o1 = (opcode_key_t*)elt;
586         const opcode_key_t *o2 = (opcode_key_t*)key;
587
588         (void) size;
589
590         return cmp_irn_opcode(o1->irn, o2->irn);
591 }  /* cmp_opcode */
592
593 /**
594  * Compare two Def-Use edges for input position.
595  */
596 static int cmp_def_use_edge(const void *a, const void *b)
597 {
598         const ir_def_use_edge *ea = (const ir_def_use_edge*)a;
599         const ir_def_use_edge *eb = (const ir_def_use_edge*)b;
600
601         /* no overrun, because range is [-1, MAXINT] */
602         return ea->pos - eb->pos;
603 }  /* cmp_def_use_edge */
604
605 /**
606  * We need the Def-Use edges sorted.
607  */
608 static void sort_irn_outs(node_t *node)
609 {
610         ir_node *irn = node->node;
611         int n_outs = get_irn_n_outs(irn);
612
613         if (n_outs > 1) {
614                 qsort(&irn->out[1], n_outs, sizeof(irn->out[0]), cmp_def_use_edge);
615         }
616         node->max_user_input = irn->out[n_outs].pos;
617 }  /* sort_irn_outs */
618
619 /**
620  * Return the type of a node.
621  *
622  * @param irn  an IR-node
623  *
624  * @return the associated type of this node
625  */
626 static inline lattice_elem_t get_node_type(const ir_node *irn)
627 {
628         return get_irn_node(irn)->type;
629 }  /* get_node_type */
630
631 /**
632  * Return the tarval of a node.
633  *
634  * @param irn  an IR-node
635  *
636  * @return the associated type of this node
637  */
638 static inline ir_tarval *get_node_tarval(const ir_node *irn)
639 {
640         lattice_elem_t type = get_node_type(irn);
641
642         if (is_tarval(type.tv))
643                 return type.tv;
644         return tarval_bottom;
645 }  /* get_node_type */
646
647 /**
648  * Add a partition to the worklist.
649  */
650 static inline void add_to_worklist(partition_t *X, environment_t *env)
651 {
652         assert(X->on_worklist == 0);
653         DB((dbg, LEVEL_2, "Adding part%d to worklist\n", X->nr));
654         X->wl_next     = env->worklist;
655         X->on_worklist = 1;
656         env->worklist  = X;
657 }  /* add_to_worklist */
658
659 /**
660  * Create a new empty partition.
661  *
662  * @param env   the environment
663  *
664  * @return a newly allocated partition
665  */
666 static inline partition_t *new_partition(environment_t *env)
667 {
668         partition_t *part = OALLOC(&env->obst, partition_t);
669
670         INIT_LIST_HEAD(&part->Leader);
671         INIT_LIST_HEAD(&part->Follower);
672         INIT_LIST_HEAD(&part->cprop);
673         INIT_LIST_HEAD(&part->cprop_X);
674         part->wl_next         = NULL;
675         part->touched_next    = NULL;
676         part->cprop_next      = NULL;
677         part->split_next      = NULL;
678         part->touched         = NULL;
679         part->n_leader        = 0;
680         part->n_touched       = 0;
681         part->max_user_inputs = 0;
682         part->on_worklist     = 0;
683         part->on_touched      = 0;
684         part->on_cprop        = 0;
685         part->type_is_T_or_C  = 0;
686 #ifdef DEBUG_libfirm
687         part->dbg_next        = env->dbg_list;
688         env->dbg_list         = part;
689         part->nr              = part_nr++;
690 #endif
691
692         return part;
693 }  /* new_partition */
694
695 /**
696  * Get the first node from a partition.
697  */
698 static inline node_t *get_first_node(const partition_t *X)
699 {
700         return list_entry(X->Leader.next, node_t, node_list);
701 }  /* get_first_node */
702
703 /**
704  * Return the type of a partition (assuming partition is non-empty and
705  * all elements have the same type).
706  *
707  * @param X  a partition
708  *
709  * @return the type of the first element of the partition
710  */
711 static inline lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X)
712 {
713         const node_t *first = get_first_node(X);
714         return first->type;
715 }  /* get_partition_type */
716
717 /**
718  * Creates a partition node for the given IR-node and place it
719  * into the given partition.
720  *
721  * @param irn   an IR-node
722  * @param part  a partition to place the node in
723  * @param env   the environment
724  *
725  * @return the created node
726  */
727 static node_t *create_partition_node(ir_node *irn, partition_t *part, environment_t *env)
728 {
729         /* create a partition node and place it in the partition */
730         node_t *node = OALLOC(&env->obst, node_t);
731
732         INIT_LIST_HEAD(&node->node_list);
733         INIT_LIST_HEAD(&node->cprop_list);
734         node->node           = irn;
735         node->part           = part;
736         node->next           = NULL;
737         node->race_next      = NULL;
738         node->type.tv        = tarval_top;
739         node->max_user_input = 0;
740         node->next_edge      = 0;
741         node->n_followers    = 0;
742         node->on_touched     = 0;
743         node->on_cprop       = 0;
744         node->on_fallen      = 0;
745         node->is_follower    = 0;
746         node->flagged        = 0;
747         set_irn_node(irn, node);
748
749         list_add_tail(&node->node_list, &part->Leader);
750         ++part->n_leader;
751
752         return node;
753 }  /* create_partition_node */
754
755 /**
756  * Pre-Walker, initialize all Nodes' type to U or top and place
757  * all nodes into the TOP partition.
758  */
759 static void create_initial_partitions(ir_node *irn, void *ctx)
760 {
761         environment_t *env  = (environment_t*)ctx;
762         partition_t   *part = env->initial;
763         node_t        *node;
764
765         node = create_partition_node(irn, part, env);
766         sort_irn_outs(node);
767         if (node->max_user_input > part->max_user_inputs)
768                 part->max_user_inputs = node->max_user_input;
769
770         if (is_Block(irn)) {
771                 set_Block_phis(irn, NULL);
772         }
773 }  /* create_initial_partitions */
774
775 /**
776  * Post-Walker, collect  all Block-Phi lists, set Cond.
777  */
778 static void init_block_phis(ir_node *irn, void *ctx)
779 {
780         (void) ctx;
781
782         if (is_Phi(irn)) {
783                 ir_node *block = get_nodes_block(irn);
784                 add_Block_phi(block, irn);
785         }
786 }  /* init_block_phis */
787
788 /**
789  * Add a node to the entry.partition.touched set and
790  * node->partition to the touched set if not already there.
791  *
792  * @param y    a node
793  * @param env  the environment
794  */
795 static inline void add_to_touched(node_t *y, environment_t *env)
796 {
797         if (y->on_touched == 0) {
798                 partition_t *part = y->part;
799
800                 y->next       = part->touched;
801                 part->touched = y;
802                 y->on_touched = 1;
803                 ++part->n_touched;
804
805                 if (part->on_touched == 0) {
806                         part->touched_next = env->touched;
807                         env->touched       = part;
808                         part->on_touched   = 1;
809                 }
810
811                 check_list(part->touched, part);
812         }
813 }  /* add_to_touched */
814
815 /**
816  * Place a node on the cprop list.
817  *
818  * @param y    the node
819  * @param env  the environment
820  */
821 static void add_to_cprop(node_t *y, environment_t *env)
822 {
823         ir_node *irn;
824
825         /* Add y to y.partition.cprop. */
826         if (y->on_cprop == 0) {
827                 partition_t *Y = y->part;
828                 ir_node *irn   = y->node;
829                 ir_node *skipped = skip_Proj(irn);
830
831                 /* place Conds and all its Projs on the cprop_X list */
832                 if (is_Cond(skipped) || is_Switch(skipped))
833                         list_add_tail(&y->cprop_list, &Y->cprop_X);
834                 else
835                         list_add_tail(&y->cprop_list, &Y->cprop);
836                 y->on_cprop   = 1;
837
838                 DB((dbg, LEVEL_3, "Add %+F to part%u.cprop\n", y->node, Y->nr));
839
840                 /* place its partition on the cprop list */
841                 if (Y->on_cprop == 0) {
842                         Y->cprop_next = env->cprop;
843                         env->cprop    = Y;
844                         Y->on_cprop   = 1;
845                 }
846         }
847         irn = y->node;
848         if (get_irn_mode(irn) == mode_T) {
849                 /* mode_T nodes always produce tarval_bottom, so we must explicitly
850                  * add its Projs to get constant evaluation to work */
851                 int i;
852
853                 for (i = get_irn_n_outs(irn) - 1; i >= 0; --i) {
854                         node_t *proj = get_irn_node(get_irn_out(irn, i));
855
856                         add_to_cprop(proj, env);
857                 }
858         } else if (is_Block(irn)) {
859                 /* Due to the way we handle Phi's, we must place all Phis of a block on the list
860                  * if someone placed the block. The Block is only placed if the reachability
861                  * changes, and this must be re-evaluated in compute_Phi(). */
862                 ir_node *phi;
863                 for (phi = get_Block_phis(irn); phi != NULL; phi = get_Phi_next(phi)) {
864                         node_t *p = get_irn_node(phi);
865                         add_to_cprop(p, env);
866                 }
867         }
868 }  /* add_to_cprop */
869
870 /**
871  * Update the worklist: If Z is on worklist then add Z' to worklist.
872  * Else add the smaller of Z and Z' to worklist.
873  *
874  * @param Z        the Z partition
875  * @param Z_prime  the Z' partition, a previous part of Z
876  * @param env      the environment
877  */
878 static void update_worklist(partition_t *Z, partition_t *Z_prime, environment_t *env)
879 {
880         if (Z->on_worklist || Z_prime->n_leader < Z->n_leader) {
881                 add_to_worklist(Z_prime, env);
882         } else {
883                 add_to_worklist(Z, env);
884         }
885 }  /* update_worklist */
886
887 /**
888  * Make all inputs to x no longer be F.def_use edges.
889  *
890  * @param x  the node
891  */
892 static void move_edges_to_leader(node_t *x)
893 {
894         ir_node     *irn = x->node;
895         int         i, j, k;
896
897         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
898                 node_t  *pred = get_irn_node(get_irn_n(irn, i));
899                 ir_node *p;
900                 int     n;
901
902                 p = pred->node;
903                 n = get_irn_n_outs(p);
904                 for (j = 1; j <= pred->n_followers; ++j) {
905                         if (p->out[j].pos == i && p->out[j].use == irn) {
906                                 /* found a follower edge to x, move it to the Leader */
907                                 ir_def_use_edge edge = p->out[j];
908
909                                 /* remove this edge from the Follower set */
910                                 p->out[j] = p->out[pred->n_followers];
911                                 --pred->n_followers;
912
913                                 /* sort it into the leader set */
914                                 for (k = pred->n_followers + 2; k <= n; ++k) {
915                                         if (p->out[k].pos >= edge.pos)
916                                                 break;
917                                         p->out[k - 1] = p->out[k];
918                                 }
919                                 /* place the new edge here */
920                                 p->out[k - 1] = edge;
921
922                                 /* edge found and moved */
923                                 break;
924                         }
925                 }
926         }
927 }  /* move_edges_to_leader */
928
929 /**
930  * Split a partition that has NO followers by a local list.
931  *
932  * @param Z    partition to split
933  * @param g    a (non-empty) node list
934  * @param env  the environment
935  *
936  * @return  a new partition containing the nodes of g
937  */
938 static partition_t *split_no_followers(partition_t *Z, node_t *g, environment_t *env)
939 {
940         partition_t *Z_prime;
941         node_t      *node;
942         unsigned    n = 0;
943         int         max_input;
944
945         dump_partition("Splitting ", Z);
946         dump_list("by list ", g);
947
948         assert(g != NULL);
949
950         /* Remove g from Z. */
951         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
952                 assert(node->part == Z);
953                 list_del(&node->node_list);
954                 ++n;
955         }
956         assert(n < Z->n_leader);
957         Z->n_leader -= n;
958
959         /* Move g to a new partition, Z'. */
960         Z_prime = new_partition(env);
961         max_input = 0;
962         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
963                 list_add_tail(&node->node_list, &Z_prime->Leader);
964                 node->part = Z_prime;
965                 if (node->max_user_input > max_input)
966                         max_input = node->max_user_input;
967         }
968         Z_prime->max_user_inputs = max_input;
969         Z_prime->n_leader        = n;
970
971         check_partition(Z);
972         check_partition(Z_prime);
973
974         /* for now, copy the type info tag, it will be adjusted in split_by(). */
975         Z_prime->type_is_T_or_C = Z->type_is_T_or_C;
976
977         update_worklist(Z, Z_prime, env);
978
979         dump_partition("Now ", Z);
980         dump_partition("Created new ", Z_prime);
981         return Z_prime;
982 }  /* split_no_followers */
983
984 /**
985  * Make the Follower -> Leader transition for a node.
986  *
987  * @param n  the node
988  */
989 static void follower_to_leader(node_t *n)
990 {
991         assert(n->is_follower == 1);
992
993         DB((dbg, LEVEL_2, "%+F make the follower -> leader transition\n", n->node));
994         n->is_follower = 0;
995         move_edges_to_leader(n);
996         list_del(&n->node_list);
997         list_add_tail(&n->node_list, &n->part->Leader);
998         ++n->part->n_leader;
999 }  /* follower_to_leader */
1000
1001 /**
1002  * The environment for one race step.
1003  */
1004 typedef struct step_env {
1005         node_t   *initial;    /**< The initial node list. */
1006         node_t   *unwalked;   /**< The unwalked node list. */
1007         node_t   *walked;     /**< The walked node list. */
1008         int      index;       /**< Next index of Follower use_def edge. */
1009         unsigned side;        /**< side number. */
1010 } step_env;
1011
1012 /**
1013  * Return non-zero, if a input is a real follower
1014  *
1015  * @param irn    the node to check
1016  * @param input  number of the input
1017  */
1018 static int is_real_follower(const ir_node *irn, int input)
1019 {
1020         node_t *pred;
1021
1022         switch (get_irn_opcode(irn)) {
1023         case iro_Confirm:
1024                 if (input == 1) {
1025                         /* ignore the Confirm bound input */
1026                         return 0;
1027                 }
1028                 break;
1029         case iro_Mux:
1030                 if (input == 0) {
1031                         /* ignore the Mux sel input */
1032                         return 0;
1033                 }
1034                 break;
1035         case iro_Phi: {
1036                 /* dead inputs are not follower edges */
1037                 ir_node *block = get_nodes_block(irn);
1038                 node_t  *pred  = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, input));
1039
1040                 if (pred->type.tv == tarval_unreachable)
1041                         return 0;
1042                 break;
1043         }
1044         case iro_Sub:
1045         case iro_Shr:
1046         case iro_Shl:
1047         case iro_Shrs:
1048         case iro_Rotl:
1049                 if (input == 1) {
1050                         /* only a Sub x,0 / Shift x,0 might be a follower */
1051                         return 0;
1052                 }
1053                 break;
1054         case iro_Add:
1055         case iro_Or:
1056         case iro_Eor:
1057                 pred = get_irn_node(get_irn_n(irn, input));
1058                 if (is_tarval(pred->type.tv) && tarval_is_null(pred->type.tv))
1059                         return 0;
1060                 break;
1061         case iro_Mul:
1062                 pred = get_irn_node(get_irn_n(irn, input));
1063                 if (is_tarval(pred->type.tv) && tarval_is_one(pred->type.tv))
1064                         return 0;
1065                 break;
1066         case iro_And:
1067                 pred = get_irn_node(get_irn_n(irn, input));
1068                 if (is_tarval(pred->type.tv) && tarval_is_all_one(pred->type.tv))
1069                         return 0;
1070                 break;
1071         default:
1072                 assert(!"opcode not implemented yet");
1073                 break;
1074         }
1075         return 1;
1076 }  /* is_real_follower */
1077
1078 /**
1079  * Do one step in the race.
1080  */
1081 static int step(step_env *env)
1082 {
1083         node_t *n;
1084
1085         if (env->initial != NULL) {
1086                 /* Move node from initial to unwalked */
1087                 n             = env->initial;
1088                 env->initial  = n->race_next;
1089
1090                 n->race_next  = env->unwalked;
1091                 env->unwalked = n;
1092
1093                 return 0;
1094         }
1095
1096         while (env->unwalked != NULL) {
1097                 /* let n be the first node in unwalked */
1098                 n = env->unwalked;
1099                 while (env->index < n->n_followers) {
1100                         const ir_def_use_edge *edge = &n->node->out[1 + env->index];
1101
1102                         /* let m be n.F.def_use[index] */
1103                         node_t *m = get_irn_node(edge->use);
1104
1105                         assert(m->is_follower);
1106                         /*
1107                          * Some inputs, like the get_Confirm_bound are NOT
1108                          * real followers, sort them out.
1109                          */
1110                         if (! is_real_follower(m->node, edge->pos)) {
1111                                 ++env->index;
1112                                 continue;
1113                         }
1114                         ++env->index;
1115
1116                         /* only followers from our partition */
1117                         if (m->part != n->part)
1118                                 continue;
1119
1120                         if ((m->flagged & env->side) == 0) {
1121                                 m->flagged |= env->side;
1122
1123                                 if (m->flagged != 3) {
1124                                         /* visited the first time */
1125                                         /* add m to unwalked not as first node (we might still need to
1126                                            check for more follower node */
1127                                         m->race_next = n->race_next;
1128                                         n->race_next = m;
1129                                         return 0;
1130                                 }
1131                                 /* else already visited by the other side and on the other list */
1132                         }
1133                 }
1134                 /* move n to walked */
1135                 env->unwalked = n->race_next;
1136                 n->race_next  = env->walked;
1137                 env->walked   = n;
1138                 env->index    = 0;
1139         }
1140         return 1;
1141 }  /* step */
1142
1143 /**
1144  * Clear the flags from a list and check for
1145  * nodes that where touched from both sides.
1146  *
1147  * @param list  the list
1148  */
1149 static int clear_flags(node_t *list)
1150 {
1151         int    res = 0;
1152         node_t *n;
1153
1154         for (n = list; n != NULL; n = n->race_next) {
1155                 if (n->flagged == 3) {
1156                         /* we reach a follower from both sides, this will split congruent
1157                          * inputs and make it a leader. */
1158                         follower_to_leader(n);
1159                         res = 1;
1160                 }
1161                 n->flagged = 0;
1162         }
1163         return res;
1164 }  /* clear_flags */
1165
1166 /**
1167  * Split a partition by a local list using the race.
1168  *
1169  * @param pX   pointer to the partition to split, might be changed!
1170  * @param gg   a (non-empty) node list
1171  * @param env  the environment
1172  *
1173  * @return  a new partition containing the nodes of gg
1174  */
1175 static partition_t *split(partition_t **pX, node_t *gg, environment_t *env)
1176 {
1177         partition_t *X = *pX;
1178         partition_t *X_prime;
1179         list_head   tmp;
1180         step_env    senv[2];
1181         node_t      *g, *h, *node, *t;
1182         int         max_input, transitions, winner, shf;
1183         unsigned    n;
1184         DEBUG_ONLY(static int run = 0;)
1185
1186         DB((dbg, LEVEL_2, "Run %d ", run++));
1187         if (list_empty(&X->Follower)) {
1188                 /* if the partition has NO follower, we can use the fast
1189                    splitting algorithm. */
1190                 return split_no_followers(X, gg, env);
1191         }
1192         /* else do the race */
1193
1194         dump_partition("Splitting ", X);
1195         dump_list("by list ", gg);
1196
1197         INIT_LIST_HEAD(&tmp);
1198
1199         /* Remove gg from X.Leader and put into g */
1200         g = NULL;
1201         for (node = gg; node != NULL; node = node->next) {
1202                 assert(node->part == X);
1203                 assert(node->is_follower == 0);
1204
1205                 list_del(&node->node_list);
1206                 list_add_tail(&node->node_list, &tmp);
1207                 node->race_next = g;
1208                 g               = node;
1209         }
1210         /* produce h */
1211         h = NULL;
1212         list_for_each_entry(node_t, node, &X->Leader, node_list) {
1213                 node->race_next = h;
1214                 h               = node;
1215         }
1216         /* restore X.Leader */
1217         list_splice(&tmp, &X->Leader);
1218
1219         senv[0].initial   = g;
1220         senv[0].unwalked  = NULL;
1221         senv[0].walked    = NULL;
1222         senv[0].index     = 0;
1223         senv[0].side      = 1;
1224
1225         senv[1].initial   = h;
1226         senv[1].unwalked  = NULL;
1227         senv[1].walked    = NULL;
1228         senv[1].index     = 0;
1229         senv[1].side      = 2;
1230
1231         /*
1232          * Some informations on the race that are not stated clearly in Click's
1233          * thesis.
1234          * 1) A follower stays on the side that reach him first.
1235          * 2) If the other side reches a follower, if will be converted to
1236          *    a leader. /This must be done after the race is over, else the
1237          *    edges we are iterating on are renumbered./
1238          * 3) /New leader might end up on both sides./
1239          * 4) /If one side ends up with new Leaders, we must ensure that
1240          *    they can split out by opcode, hence we have to put _every_
1241          *    partition with new Leader nodes on the cprop list, as
1242          *    opcode splitting is done by split_by() at the end of
1243          *    constant propagation./
1244          */
1245         for (;;) {
1246                 if (step(&senv[0])) {
1247                         winner = 0;
1248                         break;
1249                 }
1250                 if (step(&senv[1])) {
1251                         winner = 1;
1252                         break;
1253                 }
1254         }
1255         assert(senv[winner].initial == NULL);
1256         assert(senv[winner].unwalked == NULL);
1257
1258         /* clear flags from walked/unwalked */
1259         shf = winner;
1260         transitions  = clear_flags(senv[0].unwalked) << shf;
1261         transitions |= clear_flags(senv[0].walked)   << shf;
1262         shf ^= 1;
1263         transitions |= clear_flags(senv[1].unwalked) << shf;
1264         transitions |= clear_flags(senv[1].walked)   << shf;
1265
1266         dump_race_list("winner ", senv[winner].walked);
1267
1268         /* Move walked_{winner} to a new partition, X'. */
1269         X_prime   = new_partition(env);
1270         max_input = 0;
1271         n         = 0;
1272         for (node = senv[winner].walked; node != NULL; node = node->race_next) {
1273                 list_del(&node->node_list);
1274                 node->part = X_prime;
1275                 if (node->is_follower) {
1276                         list_add_tail(&node->node_list, &X_prime->Follower);
1277                 } else {
1278                         list_add_tail(&node->node_list, &X_prime->Leader);
1279                         ++n;
1280                 }
1281                 if (node->max_user_input > max_input)
1282                         max_input = node->max_user_input;
1283         }
1284         X_prime->n_leader        = n;
1285         X_prime->max_user_inputs = max_input;
1286         X->n_leader             -= X_prime->n_leader;
1287
1288         /* for now, copy the type info tag, it will be adjusted in split_by(). */
1289         X_prime->type_is_T_or_C = X->type_is_T_or_C;
1290
1291         /*
1292          * Even if a follower was not checked by both sides, it might have
1293          * loose its congruence, so we need to check this case for all follower.
1294          */
1295         list_for_each_entry_safe(node_t, node, t, &X_prime->Follower, node_list) {
1296                 if (identity(node) == node) {
1297                         follower_to_leader(node);
1298                         transitions |= 1;
1299                 }
1300         }
1301
1302         check_partition(X);
1303         check_partition(X_prime);
1304
1305         /* X' is the smaller part */
1306         add_to_worklist(X_prime, env);
1307
1308         /*
1309          * If there where follower to leader transitions, ensure that the nodes
1310          * can be split out if necessary.
1311          */
1312         if (transitions & 1) {
1313                 /* place winner partition on the cprop list */
1314                 if (X_prime->on_cprop == 0) {
1315                         X_prime->cprop_next = env->cprop;
1316                         env->cprop          = X_prime;
1317                         X_prime->on_cprop   = 1;
1318                 }
1319         }
1320         if (transitions & 2) {
1321                 /* place other partition on the cprop list */
1322                 if (X->on_cprop == 0) {
1323                         X->cprop_next = env->cprop;
1324                         env->cprop    = X;
1325                         X->on_cprop   = 1;
1326                 }
1327         }
1328
1329         dump_partition("Now ", X);
1330         dump_partition("Created new ", X_prime);
1331
1332         /* we have to ensure that the partition containing g is returned */
1333         if (winner != 0) {
1334                 *pX = X_prime;
1335                 return X;
1336         }
1337
1338         return X_prime;
1339 }  /* split */
1340
1341 /**
1342  * Returns non-zero if the i'th input of a Phi node is live.
1343  *
1344  * @param phi  a Phi-node
1345  * @param i    an input number
1346  *
1347  * @return non-zero if the i'th input of the given Phi node is live
1348  */
1349 static int is_live_input(ir_node *phi, int i)
1350 {
1351         if (i >= 0) {
1352                 ir_node        *block = get_nodes_block(phi);
1353                 ir_node        *pred  = get_Block_cfgpred(block, i);
1354                 lattice_elem_t type   = get_node_type(pred);
1355
1356                 return type.tv != tarval_unreachable;
1357         }
1358         /* else it's the control input, always live */
1359         return 1;
1360 }  /* is_live_input */
1361
1362 /**
1363  * Return non-zero if a type is a constant.
1364  */
1365 static int is_constant_type(lattice_elem_t type)
1366 {
1367         if (type.tv != tarval_bottom && type.tv != tarval_top)
1368                 return 1;
1369         return 0;
1370 }  /* is_constant_type */
1371
1372 /**
1373  * Check whether a type is neither Top or a constant.
1374  * Note: U is handled like Top here, R is a constant.
1375  *
1376  * @param type  the type to check
1377  */
1378 static int type_is_neither_top_nor_const(const lattice_elem_t type)
1379 {
1380         if (is_tarval(type.tv)) {
1381                 if (type.tv == tarval_top)
1382                         return 0;
1383                 if (tarval_is_constant(type.tv))
1384                         return 0;
1385         } else {
1386                 /* is a symconst */
1387                 return 0;
1388         }
1389         return 1;
1390 }  /* type_is_neither_top_nor_const */
1391
1392 /**
1393  * Collect nodes to the touched list.
1394  *
1395  * @param list  the list which contains the nodes that must be evaluated
1396  * @param idx   the index of the def_use edge to evaluate
1397  * @param env   the environment
1398  */
1399 static void collect_touched(list_head *list, int idx, environment_t *env)
1400 {
1401         node_t  *x, *y;
1402         int     end_idx = env->end_idx;
1403
1404         list_for_each_entry(node_t, x, list, node_list) {
1405                 int num_edges;
1406
1407                 if (idx == -1) {
1408                         /* leader edges start AFTER follower edges */
1409                         x->next_edge = x->n_followers + 1;
1410                 }
1411                 num_edges = get_irn_n_outs(x->node);
1412
1413                 /* for all edges in x.L.def_use_{idx} */
1414                 while (x->next_edge <= num_edges) {
1415                         const ir_def_use_edge *edge = &x->node->out[x->next_edge];
1416                         ir_node               *succ;
1417
1418                         /* check if we have necessary edges */
1419                         if (edge->pos > idx)
1420                                 break;
1421
1422                         ++x->next_edge;
1423
1424                         succ = edge->use;
1425
1426                         /* only non-commutative nodes */
1427                         if (env->commutative &&
1428                             (idx == 0 || idx == 1) && is_op_commutative(get_irn_op(succ)))
1429                                 continue;
1430
1431                         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
1432                         if we are running in GCSE mode */
1433                         if (idx < end_idx && get_irn_pinned(succ) != op_pin_state_pinned)
1434                                 continue;
1435
1436                         y = get_irn_node(succ);
1437                         assert(get_irn_n(succ, idx) == x->node);
1438
1439                         /* ignore block edges touching followers */
1440                         if (idx == -1 && y->is_follower)
1441                                 continue;
1442
1443                         if (is_constant_type(y->type)) {
1444                                 unsigned  code = get_irn_opcode(succ);
1445                                 if (code == iro_Sub || code == iro_Cmp)
1446                                         add_to_cprop(y, env);
1447                         }
1448
1449                         /* Partitions of constants should not be split simply because their Nodes have unequal
1450                            functions or incongruent inputs. */
1451                         if (type_is_neither_top_nor_const(y->type) &&
1452                                 (! is_Phi(y->node) || is_live_input(y->node, idx))) {
1453                                         add_to_touched(y, env);
1454                         }
1455                 }
1456         }
1457 }  /* collect_touched */
1458
1459 /**
1460  * Collect commutative nodes to the touched list.
1461  *
1462  * @param list  the list which contains the nodes that must be evaluated
1463  * @param env   the environment
1464  */
1465 static void collect_commutative_touched(list_head *list, environment_t *env)
1466 {
1467         node_t  *x, *y;
1468
1469         list_for_each_entry(node_t, x, list, node_list) {
1470                 int num_edges;
1471
1472                 num_edges = get_irn_n_outs(x->node);
1473
1474                 x->next_edge = x->n_followers + 1;
1475
1476                 /* for all edges in x.L.def_use_{idx} */
1477                 while (x->next_edge <= num_edges) {
1478                         const ir_def_use_edge *edge = &x->node->out[x->next_edge];
1479                         ir_node               *succ;
1480
1481                         /* check if we have necessary edges */
1482                         if (edge->pos > 1)
1483                                 break;
1484
1485                         ++x->next_edge;
1486                         if (edge->pos < 0)
1487                                 continue;
1488
1489                         succ = edge->use;
1490
1491                         /* only commutative nodes */
1492                         if (!is_op_commutative(get_irn_op(succ)))
1493                                 continue;
1494
1495                         y = get_irn_node(succ);
1496                         if (is_constant_type(y->type)) {
1497                                 unsigned code = get_irn_opcode(succ);
1498                                 if (code == iro_Eor)
1499                                         add_to_cprop(y, env);
1500                         }
1501
1502                         /* Partitions of constants should not be split simply because their Nodes have unequal
1503                            functions or incongruent inputs. */
1504                         if (type_is_neither_top_nor_const(y->type)) {
1505                                 add_to_touched(y, env);
1506                         }
1507                 }
1508         }
1509 }  /* collect_commutative_touched */
1510
1511 /**
1512  * Split the partitions if caused by the first entry on the worklist.
1513  *
1514  * @param env  the environment
1515  */
1516 static void cause_splits(environment_t *env)
1517 {
1518         partition_t *X, *Z, *N;
1519         int         idx;
1520
1521         /* remove the first partition from the worklist */
1522         X = env->worklist;
1523         env->worklist  = X->wl_next;
1524         X->on_worklist = 0;
1525
1526         dump_partition("Cause_split: ", X);
1527
1528         if (env->commutative) {
1529                 /* handle commutative nodes first */
1530
1531                 /* empty the touched set: already done, just clear the list */
1532                 env->touched = NULL;
1533
1534                 collect_commutative_touched(&X->Leader, env);
1535                 collect_commutative_touched(&X->Follower, env);
1536
1537                 for (Z = env->touched; Z != NULL; Z = N) {
1538                         node_t   *e, *n;
1539                         node_t   *touched     = Z->touched;
1540                         node_t   *touched_aa  = NULL;
1541                         node_t   *touched_ab  = NULL;
1542                         unsigned n_touched_aa = 0;
1543                         unsigned n_touched_ab = 0;
1544
1545                         assert(Z->touched != NULL);
1546
1547                         /* beware, split might change Z */
1548                         N = Z->touched_next;
1549
1550                         /* remove it from the touched set */
1551                         Z->on_touched = 0;
1552
1553                         /* Empty local Z.touched. */
1554                         for (e = touched; e != NULL; e = n) {
1555                                 node_t *left  = get_irn_node(get_irn_n(e->node, 0));
1556                                 node_t *right = get_irn_node(get_irn_n(e->node, 1));
1557
1558                                 assert(e->is_follower == 0);
1559                                 e->on_touched = 0;
1560                                 n = e->next;
1561
1562                                 /*
1563                                  * Note: op(a, a) is NOT congruent to op(a, b).
1564                                  * So, we must split the touched list.
1565                                  */
1566                                 if (left->part == right->part) {
1567                                         e->next = touched_aa;
1568                                         touched_aa = e;
1569                                         ++n_touched_aa;
1570                                 } else {
1571                                         e->next = touched_ab;
1572                                         touched_ab = e;
1573                                         ++n_touched_ab;
1574                                 }
1575                         }
1576                         assert(n_touched_aa + n_touched_ab == Z->n_touched);
1577                         Z->touched   = NULL;
1578                         Z->n_touched = 0;
1579
1580                         if (0 < n_touched_aa && n_touched_aa < Z->n_leader) {
1581                                 partition_t *Z_prime = Z;
1582                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by touched_aa\n", Z_prime->nr));
1583                                 split(&Z_prime, touched_aa, env);
1584                         } else
1585                                 assert(n_touched_aa <= Z->n_leader);
1586
1587                         if (0 < n_touched_ab && n_touched_ab < Z->n_leader) {
1588                                 partition_t *Z_prime = Z;
1589                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by touched_ab\n", Z_prime->nr));
1590                                 split(&Z_prime, touched_ab, env);
1591                         } else
1592                                 assert(n_touched_ab <= Z->n_leader);
1593                 }
1594         }
1595
1596         /* combine temporary leader and follower list */
1597         for (idx = -1; idx <= X->max_user_inputs; ++idx) {
1598                 /* empty the touched set: already done, just clear the list */
1599                 env->touched = NULL;
1600
1601                 collect_touched(&X->Leader, idx, env);
1602                 collect_touched(&X->Follower, idx, env);
1603
1604                 for (Z = env->touched; Z != NULL; Z = N) {
1605                         node_t   *e;
1606                         node_t   *touched  = Z->touched;
1607                         unsigned n_touched = Z->n_touched;
1608
1609                         assert(Z->touched != NULL);
1610
1611                         /* beware, split might change Z */
1612                         N = Z->touched_next;
1613
1614                         /* remove it from the touched set */
1615                         Z->on_touched = 0;
1616
1617                         /* Empty local Z.touched. */
1618                         for (e = touched; e != NULL; e = e->next) {
1619                                 assert(e->is_follower == 0);
1620                                 e->on_touched = 0;
1621                         }
1622                         Z->touched   = NULL;
1623                         Z->n_touched = 0;
1624
1625                         if (0 < n_touched && n_touched < Z->n_leader) {
1626                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by touched\n", Z->nr));
1627                                 split(&Z, touched, env);
1628                         } else
1629                                 assert(n_touched <= Z->n_leader);
1630                 }
1631         }
1632 }  /* cause_splits */
1633
1634 /**
1635  * Implements split_by_what(): Split a partition by characteristics given
1636  * by the what function.
1637  *
1638  * @param X     the partition to split
1639  * @param What  a function returning an Id for every node of the partition X
1640  * @param P     a list to store the result partitions
1641  * @param env   the environment
1642  *
1643  * @return *P
1644  */
1645 static partition_t *split_by_what(partition_t *X, what_func What,
1646                                   partition_t **P, environment_t *env)
1647 {
1648         node_t          *x, *S;
1649         listmap_t       map;
1650         listmap_entry_t *iter;
1651         partition_t     *R;
1652
1653         /* Let map be an empty mapping from the range of What to (local) list of Nodes. */
1654         listmap_init(&map);
1655         list_for_each_entry(node_t, x, &X->Leader, node_list) {
1656                 void            *id = What(x, env);
1657                 listmap_entry_t *entry;
1658
1659                 if (id == NULL) {
1660                         /* input not allowed, ignore */
1661                         continue;
1662                 }
1663                 /* Add x to map[What(x)]. */
1664                 entry = listmap_find(&map, id);
1665                 x->next     = entry->list;
1666                 entry->list = x;
1667         }
1668         /* Let P be a set of Partitions. */
1669
1670         /* for all sets S except one in the range of map do */
1671         for (iter = map.values; iter != NULL; iter = iter->next) {
1672                 if (iter->next == NULL) {
1673                         /* this is the last entry, ignore */
1674                         break;
1675                 }
1676                 S = iter->list;
1677
1678                 /* Add SPLIT( X, S ) to P. */
1679                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by WHAT = %s\n", X->nr, what_reason));
1680                 R = split(&X, S, env);
1681                 R->split_next = *P;
1682                 *P            = R;
1683         }
1684         /* Add X to P. */
1685         X->split_next = *P;
1686         *P            = X;
1687
1688         listmap_term(&map);
1689         return *P;
1690 }  /* split_by_what */
1691
1692 /** lambda n.(n.type) */
1693 static void *lambda_type(const node_t *node, environment_t *env)
1694 {
1695         (void)env;
1696         return node->type.tv;
1697 }  /* lambda_type */
1698
1699 /** lambda n.(n.opcode) */
1700 static void *lambda_opcode(const node_t *node, environment_t *env)
1701 {
1702         opcode_key_t key, *entry;
1703
1704         key.irn = node->node;
1705
1706         entry = (opcode_key_t*)set_insert(env->opcode2id_map, &key, sizeof(key), opcode_hash(&key));
1707         return entry;
1708 }  /* lambda_opcode */
1709
1710 /** lambda n.(n[i].partition) */
1711 static void *lambda_partition(const node_t *node, environment_t *env)
1712 {
1713         ir_node *skipped = skip_Proj(node->node);
1714         ir_node *pred;
1715         node_t  *p;
1716         int     i = env->lambda_input;
1717
1718         if (i >= get_irn_arity(node->node)) {
1719                 /*
1720                  * We are outside the allowed range: This can happen even
1721                  * if we have split by opcode first: doing so might move Followers
1722                  * to Leaders and those will have a different opcode!
1723                  * Note that in this case the partition is on the cprop list and will be
1724                  * split again.
1725                  */
1726                 return NULL;
1727         }
1728
1729         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
1730            if we are running in GCSE mode */
1731         if (i < env->end_idx && get_irn_pinned(skipped) != op_pin_state_pinned)
1732                 return NULL;
1733
1734         pred = i == -1 ? get_irn_n(skipped, i) : get_irn_n(node->node, i);
1735         p    = get_irn_node(pred);
1736         return p->part;
1737 }  /* lambda_partition */
1738
1739 /** lambda n.(n[i].partition) for commutative nodes */
1740 static void *lambda_commutative_partition(const node_t *node, environment_t *env)
1741 {
1742         ir_node     *irn     = node->node;
1743         ir_node     *skipped = skip_Proj(irn);
1744         ir_node     *pred, *left, *right;
1745         node_t      *p;
1746         partition_t *pl, *pr;
1747         int         i = env->lambda_input;
1748
1749         if (i >= get_irn_arity(node->node)) {
1750                 /*
1751                  * We are outside the allowed range: This can happen even
1752                  * if we have split by opcode first: doing so might move Followers
1753                  * to Leaders and those will have a different opcode!
1754                  * Note that in this case the partition is on the cprop list and will be
1755                  * split again.
1756                  */
1757                 return NULL;
1758         }
1759
1760         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
1761            if we are running in GCSE mode */
1762         if (i < env->end_idx && get_irn_pinned(skipped) != op_pin_state_pinned)
1763                 return NULL;
1764
1765         if (i == -1) {
1766                 pred = get_irn_n(skipped, i);
1767                 p    = get_irn_node(pred);
1768                 return p->part;
1769         }
1770
1771         if (is_op_commutative(get_irn_op(irn))) {
1772                 /* normalize partition order by returning the "smaller" on input 0,
1773                    the "bigger" on input 1. */
1774                 left  = get_binop_left(irn);
1775                 pl    = get_irn_node(left)->part;
1776                 right = get_binop_right(irn);
1777                 pr    = get_irn_node(right)->part;
1778
1779                 if (i == 0)
1780                         return pl < pr ? pl : pr;
1781                 else
1782                 return pl > pr ? pl : pr;
1783         } else {
1784                 /* a not split out Follower */
1785                 pred = get_irn_n(irn, i);
1786                 p    = get_irn_node(pred);
1787
1788                 return p->part;
1789         }
1790 }  /* lambda_commutative_partition */
1791
1792 /**
1793  * Returns true if a type is a constant (and NOT Top
1794  * or Bottom).
1795  */
1796 static int is_con(const lattice_elem_t type)
1797 {
1798         /* be conservative */
1799         if (is_tarval(type.tv))
1800                 return tarval_is_constant(type.tv);
1801         return is_entity(type.sym.entity_p);
1802 }  /* is_con */
1803
1804 /**
1805  * Implements split_by().
1806  *
1807  * @param X    the partition to split
1808  * @param env  the environment
1809  */
1810 static void split_by(partition_t *X, environment_t *env)
1811 {
1812         partition_t *I, *P = NULL;
1813         int         input;
1814
1815         dump_partition("split_by", X);
1816
1817         if (X->n_leader == 1) {
1818                 /* we have only one leader, no need to split, just check its type */
1819                 node_t *x = get_first_node(X);
1820                 X->type_is_T_or_C = x->type.tv == tarval_top || is_con(x->type);
1821                 return;
1822         }
1823
1824         DEBUG_ONLY(what_reason = "lambda n.(n.type)";)
1825         P = split_by_what(X, lambda_type, &P, env);
1826         dump_split_list(P);
1827
1828         /* adjust the type tags, we have split partitions by type */
1829         for (I = P; I != NULL; I = I->split_next) {
1830                 node_t *x = get_first_node(I);
1831                 I->type_is_T_or_C = x->type.tv == tarval_top || is_con(x->type);
1832         }
1833
1834         do {
1835                 partition_t *Y = P;
1836
1837                 P = P->split_next;
1838                 if (Y->n_leader > 1) {
1839                         /* we do not want split the TOP or constant partitions */
1840                         if (! Y->type_is_T_or_C) {
1841                                 partition_t *Q = NULL;
1842
1843                                 DEBUG_ONLY(what_reason = "lambda n.(n.opcode)";)
1844                                 Q = split_by_what(Y, lambda_opcode, &Q, env);
1845                                 dump_split_list(Q);
1846
1847                                 do {
1848                                         partition_t *Z = Q;
1849
1850                                         Q = Q->split_next;
1851                                         if (Z->n_leader > 1) {
1852                                                 const node_t *first = get_first_node(Z);
1853                                                 int          arity  = get_irn_arity(first->node);
1854                                                 partition_t  *R, *S;
1855                                                 what_func    what = lambda_partition;
1856                                                 DEBUG_ONLY(char buf[64];)
1857
1858                                                 if (env->commutative && is_op_commutative(get_irn_op(first->node)))
1859                                                         what = lambda_commutative_partition;
1860
1861                                                 /*
1862                                                  * BEWARE: during splitting by input 2 for instance we might
1863                                                  * create new partitions which are different by input 1, so collect
1864                                                  * them and split further.
1865                                                  */
1866                                                 Z->split_next = NULL;
1867                                                 R             = Z;
1868                                                 S             = NULL;
1869                                                 for (input = arity - 1; input >= -1; --input) {
1870                                                         do {
1871                                                                 partition_t *Z_prime = R;
1872
1873                                                                 R = R->split_next;
1874                                                                 if (Z_prime->n_leader > 1) {
1875                                                                         env->lambda_input = input;
1876                                                                         DEBUG_ONLY(snprintf(buf, sizeof(buf), "lambda n.(n[%d].partition)", input);)
1877                                                                         DEBUG_ONLY(what_reason = buf;)
1878                                                                         S = split_by_what(Z_prime, what, &S, env);
1879                                                                         dump_split_list(S);
1880                                                                 } else {
1881                                                                         Z_prime->split_next = S;
1882                                                                         S                   = Z_prime;
1883                                                                 }
1884                                                         } while (R != NULL);
1885                                                         R = S;
1886                                                         S = NULL;
1887                                                 }
1888                                         }
1889                                 } while (Q != NULL);
1890                         }
1891                 }
1892         } while (P != NULL);
1893 }  /* split_by */
1894
1895 /**
1896  * (Re-)compute the type for a given node.
1897  *
1898  * @param node  the node
1899  */
1900 static void default_compute(node_t *node)
1901 {
1902         int     i;
1903         ir_node *irn = node->node;
1904
1905         /* if any of the data inputs have type top, the result is type top */
1906         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
1907                 ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
1908                 node_t  *p    = get_irn_node(pred);
1909
1910                 if (p->type.tv == tarval_top) {
1911                         node->type.tv = tarval_top;
1912                         return;
1913                 }
1914         }
1915
1916         if (get_irn_mode(node->node) == mode_X)
1917                 node->type.tv = tarval_reachable;
1918         else
1919                 node->type.tv = computed_value(irn);
1920 }  /* default_compute */
1921
1922 /**
1923  * (Re-)compute the type for a Block node.
1924  *
1925  * @param node  the node
1926  */
1927 static void compute_Block(node_t *node)
1928 {
1929         int     i;
1930         ir_node *block = node->node;
1931
1932         if (block == get_irg_start_block(current_ir_graph) || get_Block_entity(block) != NULL) {
1933                 /* start block and labelled blocks are always reachable */
1934                 node->type.tv = tarval_reachable;
1935                 return;
1936         }
1937
1938         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
1939                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
1940
1941                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
1942                         /* A block is reachable, if at least of predecessor is reachable. */
1943                         node->type.tv = tarval_reachable;
1944                         return;
1945                 }
1946         }
1947         node->type.tv = tarval_top;
1948 }  /* compute_Block */
1949
1950 /**
1951  * (Re-)compute the type for a Bad node.
1952  *
1953  * @param node  the node
1954  */
1955 static void compute_Bad(node_t *node)
1956 {
1957         /* Bad nodes ALWAYS compute Top */
1958         node->type.tv = tarval_top;
1959 }  /* compute_Bad */
1960
1961 /**
1962  * (Re-)compute the type for an Unknown node.
1963  *
1964  * @param node  the node
1965  */
1966 static void compute_Unknown(node_t *node)
1967 {
1968         /* While Unknown nodes should compute Top this is dangerous:
1969          * a Top input to a Cond would lead to BOTH control flows unreachable.
1970          * While this is correct in the given semantics, it would destroy the Firm
1971          * graph.
1972          *
1973          * It would be safe to compute Top IF it can be assured, that only Cmp
1974          * nodes are inputs to Conds. We check that first.
1975          * This is the way Frontends typically build Firm, but some optimizations
1976          * (jump threading for instance) might replace them by Phib's...
1977          */
1978         node->type.tv = tarval_UNKNOWN;
1979 }  /* compute_Unknown */
1980
1981 /**
1982  * (Re-)compute the type for a Jmp node.
1983  *
1984  * @param node  the node
1985  */
1986 static void compute_Jmp(node_t *node)
1987 {
1988         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(node->node));
1989
1990         node->type = block->type;
1991 }  /* compute_Jmp */
1992
1993 /**
1994  * (Re-)compute the type for the Return node.
1995  *
1996  * @param node  the node
1997  */
1998 static void compute_Return(node_t *node)
1999 {
2000         /* The Return node is NOT dead if it is in a reachable block.
2001          * This is already checked in compute(). so we can return
2002          * Reachable here. */
2003         node->type.tv = tarval_reachable;
2004 }  /* compute_Return */
2005
2006 /**
2007  * (Re-)compute the type for the End node.
2008  *
2009  * @param node  the node
2010  */
2011 static void compute_End(node_t *node)
2012 {
2013         /* the End node is NOT dead of course */
2014         node->type.tv = tarval_reachable;
2015 }  /* compute_End */
2016
2017 /**
2018  * (Re-)compute the type for a Call.
2019  *
2020  * @param node  the node
2021  */
2022 static void compute_Call(node_t *node)
2023 {
2024         /*
2025          * A Call computes always bottom, even if it has Unknown
2026          * predecessors.
2027          */
2028         node->type.tv = tarval_bottom;
2029 }  /* compute_Call */
2030
2031 /**
2032  * (Re-)compute the type for a SymConst node.
2033  *
2034  * @param node  the node
2035  */
2036 static void compute_SymConst(node_t *node)
2037 {
2038         ir_node *irn = node->node;
2039         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
2040
2041         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
2042                 node->type.tv = tarval_top;
2043                 return;
2044         }
2045         switch (get_SymConst_kind(irn)) {
2046         case symconst_addr_ent:
2047                 node->type.sym = get_SymConst_symbol(irn);
2048                 break;
2049         default:
2050                 node->type.tv = computed_value(irn);
2051         }
2052 }  /* compute_SymConst */
2053
2054 /**
2055  * (Re-)compute the type for a Phi node.
2056  *
2057  * @param node  the node
2058  */
2059 static void compute_Phi(node_t *node)
2060 {
2061         int            i;
2062         ir_node        *phi = node->node;
2063         lattice_elem_t type;
2064
2065         /* if a Phi is in a unreachable block, its type is TOP */
2066         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(phi));
2067
2068         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
2069                 node->type.tv = tarval_top;
2070                 return;
2071         }
2072
2073         /* Phi implements the Meet operation */
2074         type.tv = tarval_top;
2075         for (i = get_Phi_n_preds(phi) - 1; i >= 0; --i) {
2076                 node_t *pred   = get_irn_node(get_Phi_pred(phi, i));
2077                 node_t *pred_X = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block->node, i));
2078
2079                 if (pred_X->type.tv == tarval_unreachable || pred->type.tv == tarval_top) {
2080                         /* ignore TOP inputs: We must check here for unreachable blocks,
2081                            because Firm constants live in the Start Block are NEVER Top.
2082                            Else, a Phi (1,2) will produce Bottom, even if the 2 for instance
2083                            comes from a unreachable input. */
2084                         continue;
2085                 }
2086                 if (pred->type.tv == tarval_bottom) {
2087                         node->type.tv = tarval_bottom;
2088                         return;
2089                 } else if (type.tv == tarval_top) {
2090                         /* first constant found */
2091                         type = pred->type;
2092                 } else if (type.tv != pred->type.tv) {
2093                         /* different constants or tarval_bottom */
2094                         node->type.tv = tarval_bottom;
2095                         return;
2096                 }
2097                 /* else nothing, constants are the same */
2098         }
2099         node->type = type;
2100 }  /* compute_Phi */
2101
2102 /**
2103  * (Re-)compute the type for an Add. Special case: one nodes is a Zero Const.
2104  *
2105  * @param node  the node
2106  */
2107 static void compute_Add(node_t *node)
2108 {
2109         ir_node        *sub = node->node;
2110         node_t         *l   = get_irn_node(get_Add_left(sub));
2111         node_t         *r   = get_irn_node(get_Add_right(sub));
2112         lattice_elem_t a    = l->type;
2113         lattice_elem_t b    = r->type;
2114         ir_mode        *mode;
2115
2116         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
2117                 node->type.tv = tarval_top;
2118         } else if (a.tv == tarval_bottom || b.tv == tarval_bottom) {
2119                 node->type.tv = tarval_bottom;
2120         } else {
2121                 /* x + 0 = 0 + x = x, but beware of floating point +0 + -0, so we
2122                    must call tarval_add() first to handle this case! */
2123                 if (is_tarval(a.tv)) {
2124                         if (is_tarval(b.tv)) {
2125                                 node->type.tv = tarval_add(a.tv, b.tv);
2126                                 return;
2127                         }
2128                         mode = get_tarval_mode(a.tv);
2129                         if (a.tv == get_mode_null(mode)) {
2130                                 node->type = b;
2131                                 return;
2132                         }
2133                 } else if (is_tarval(b.tv)) {
2134                         mode = get_tarval_mode(b.tv);
2135                         if (b.tv == get_mode_null(mode)) {
2136                                 node->type = a;
2137                                 return;
2138                         }
2139                 }
2140                 node->type.tv = tarval_bottom;
2141         }
2142 }  /* compute_Add */
2143
2144 /**
2145  * (Re-)compute the type for a Sub. Special case: both nodes are congruent.
2146  *
2147  * @param node  the node
2148  */
2149 static void compute_Sub(node_t *node)
2150 {
2151         ir_node        *sub = node->node;
2152         node_t         *l   = get_irn_node(get_Sub_left(sub));
2153         node_t         *r   = get_irn_node(get_Sub_right(sub));
2154         lattice_elem_t a    = l->type;
2155         lattice_elem_t b    = r->type;
2156         ir_tarval      *tv;
2157
2158         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
2159                 node->type.tv = tarval_top;
2160         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
2161                 if (is_tarval(a.tv) && is_tarval(b.tv)) {
2162                         node->type.tv = tarval_sub(a.tv, b.tv, get_irn_mode(sub));
2163                 } else if (is_tarval(a.tv) && tarval_is_null(a.tv)) {
2164                         node->type = b;
2165                 } else if (is_tarval(b.tv) && tarval_is_null(b.tv)) {
2166                         node->type = a;
2167                 } else {
2168                         node->type.tv = tarval_bottom;
2169                 }
2170         } else if (r->part == l->part &&
2171                    (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)))) {
2172                 /*
2173                  * BEWARE: a - a is NOT always 0 for floating Point values, as
2174                  * NaN op NaN = NaN, so we must check this here.
2175                  */
2176                 ir_mode *mode = get_irn_mode(sub);
2177                 tv = get_mode_null(mode);
2178
2179                 /* if the node was ONCE evaluated by all constants, but now
2180                    this breaks AND we get from the argument partitions a different
2181                    result, switch to bottom.
2182                    This happens because initially all nodes are in the same partition ... */
2183                 if (node->type.tv != tv)
2184                         tv = tarval_bottom;
2185                 node->type.tv = tv;
2186         } else {
2187                 node->type.tv = tarval_bottom;
2188         }
2189 }  /* compute_Sub */
2190
2191 /**
2192  * (Re-)compute the type for an Eor. Special case: both nodes are congruent.
2193  *
2194  * @param node  the node
2195  */
2196 static void compute_Eor(node_t *node)
2197 {
2198         ir_node        *eor = node->node;
2199         node_t         *l   = get_irn_node(get_Eor_left(eor));
2200         node_t         *r   = get_irn_node(get_Eor_right(eor));
2201         lattice_elem_t a    = l->type;
2202         lattice_elem_t b    = r->type;
2203         ir_tarval      *tv;
2204
2205         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
2206                 node->type.tv = tarval_top;
2207         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
2208                 if (is_tarval(a.tv) && is_tarval(b.tv)) {
2209                         node->type.tv = tarval_eor(a.tv, b.tv);
2210                 } else if (is_tarval(a.tv) && tarval_is_null(a.tv)) {
2211                         node->type = b;
2212                 } else if (is_tarval(b.tv) && tarval_is_null(b.tv)) {
2213                         node->type = a;
2214                 } else {
2215                         node->type.tv = tarval_bottom;
2216                 }
2217         } else if (r->part == l->part) {
2218                 ir_mode *mode = get_irn_mode(eor);
2219                 tv = get_mode_null(mode);
2220
2221                 /* if the node was ONCE evaluated by all constants, but now
2222                    this breaks AND we get from the argument partitions a different
2223                    result, switch to bottom.
2224                    This happens because initially all nodes are in the same partition ... */
2225                 if (node->type.tv != tv)
2226                         tv = tarval_bottom;
2227                 node->type.tv = tv;
2228         } else {
2229                 node->type.tv = tarval_bottom;
2230         }
2231 }  /* compute_Eor */
2232
2233 /**
2234  * (Re-)compute the type for Cmp.
2235  *
2236  * @param node  the node
2237  */
2238 static void compute_Cmp(node_t *node)
2239 {
2240         ir_node        *cmp     = node->node;
2241         node_t         *l       = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
2242         node_t         *r       = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
2243         lattice_elem_t a        = l->type;
2244         lattice_elem_t b        = r->type;
2245         ir_relation    relation = get_Cmp_relation(cmp);
2246         ir_tarval      *tv;
2247
2248         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
2249                 node->type.tv = tarval_undefined;
2250         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
2251                 default_compute(node);
2252
2253         /*
2254          * BEWARE: a == a is NOT always True for floating Point values, as
2255          * NaN != NaN is defined, so we must check this here.
2256          * (while for some pnc we could still optimize we have to stay
2257          *  consistent with compute_Cmp, so don't do anything for floats)
2258          */
2259         } else if (r->part == l->part && !mode_is_float(get_irn_mode(l->node))) {
2260                 tv = relation & ir_relation_equal ? tarval_b_true : tarval_b_false;
2261
2262                 /* if the node was ONCE evaluated to a constant, but now
2263                    this breaks AND we get from the argument partitions a different
2264                    result, ensure monotony by fall to bottom.
2265                    This happens because initially all nodes are in the same partition ... */
2266                 if (node->type.tv == tarval_bottom)
2267                         tv = tarval_bottom;
2268                 else if (node->type.tv != tv && is_constant_type(node->type))
2269                         tv = tarval_bottom;
2270                 node->type.tv = tv;
2271         } else {
2272                 node->type.tv = tarval_bottom;
2273         }
2274 }
2275
2276 /**
2277  * (Re-)compute the type for a Proj(Cond).
2278  *
2279  * @param node  the node
2280  * @param cond  the predecessor Cond node
2281  */
2282 static void compute_Proj_Cond(node_t *node, ir_node *cond)
2283 {
2284         ir_node *proj     = node->node;
2285         long    pnc       = get_Proj_proj(proj);
2286         ir_node *sel      = get_Cond_selector(cond);
2287         node_t  *selector = get_irn_node(sel);
2288
2289         /*
2290          * Note: it is crucial for the monotony that the Proj(Cond)
2291          * are evaluates after all predecessors of the Cond selector are
2292          * processed.
2293          * Example
2294          *
2295          * if (x != 0)
2296          *
2297          * Due to the fact that 0 is a const, the Cmp gets immediately
2298          * on the cprop list. It will be evaluated before x is evaluated,
2299          * might leaving x as Top. When later x is evaluated, the Cmp
2300          * might change its value.
2301          * BUT if the Cond is evaluated before this happens, Proj(Cond, FALSE)
2302          * gets R, and later changed to F if Cmp is evaluated to True!
2303          *
2304          * We prevent this by putting Conds in an extra cprop_X queue, which
2305          * gets evaluated after the cprop queue is empty.
2306          *
2307          * Note that this even happens with Click's original algorithm, if
2308          * Cmp(x, 0) is evaluated to True first and later changed to False
2309          * if x was Top first and later changed to a Const ...
2310          * It is unclear how Click solved that problem ...
2311          *
2312          * However, in rare cases even this does not help, if a Top reaches
2313          * a compare  through a Phi, than Proj(Cond) is evaluated changing
2314          * the type of the Phi to something other.
2315          * So, we take the last resort and bind the type to R once
2316          * it is calculated.
2317          *
2318          * (This might be even the way Click works around the whole problem).
2319          *
2320          * Finally, we may miss some optimization possibilities due to this:
2321          *
2322          * x = phi(Top, y)
2323          * if (x == 0)
2324          *
2325          * If Top reaches the if first, than we decide for != here.
2326          * If y later is evaluated to 0, we cannot revert this decision
2327          * and must live with both outputs enabled. If this happens,
2328          * we get an unresolved if (true) in the code ...
2329          *
2330          * In Click's version where this decision is done at the Cmp,
2331          * the Cmp is NOT optimized away than (if y evaluated to 1
2332          * for instance) and we get a if (1 == 0) here ...
2333          *
2334          * Both solutions are suboptimal.
2335          * At least, we could easily detect this problem and run
2336          * cf_opt() (or even combo) again :-(
2337          */
2338         if (node->type.tv == tarval_reachable)
2339                 return;
2340
2341         if (pnc == pn_Cond_true) {
2342                 if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
2343                         node->type.tv = tarval_unreachable;
2344                 } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
2345                         node->type.tv = tarval_reachable;
2346                 } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
2347                         node->type.tv = tarval_reachable;
2348                 } else {
2349                         assert(selector->type.tv == tarval_top);
2350                         if (tarval_UNKNOWN == tarval_top) {
2351                                 /* any condition based on Top is "!=" */
2352                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
2353                         } else {
2354                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
2355                         }
2356                 }
2357         } else {
2358                 assert(pnc == pn_Cond_false);
2359
2360                 if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
2361                         node->type.tv = tarval_reachable;
2362                 } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
2363                         node->type.tv = tarval_unreachable;
2364                 } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
2365                         node->type.tv = tarval_reachable;
2366                 } else {
2367                         assert(selector->type.tv == tarval_top);
2368                         if (tarval_UNKNOWN == tarval_top) {
2369                                 /* any condition based on Top is "!=" */
2370                                 node->type.tv = tarval_reachable;
2371                         } else {
2372                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
2373                         }
2374                 }
2375         }
2376 }  /* compute_Proj_Cond */
2377
2378 static void compute_Proj_Switch(node_t *node, ir_node *switchn)
2379 {
2380         ir_node *proj     = node->node;
2381         long     pnc      = get_Proj_proj(proj);
2382         ir_node *sel      = get_Switch_selector(switchn);
2383         node_t  *selector = get_irn_node(sel);
2384
2385         /* see long comment in compute_Proj_Cond */
2386         if (node->type.tv == tarval_reachable)
2387                 return;
2388
2389         if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
2390                 node->type.tv = tarval_reachable;
2391         } else if (selector->type.tv == tarval_top) {
2392                 if (tarval_UNKNOWN == tarval_top && pnc == pn_Switch_default) {
2393                         /* a switch based of Top is always "default" */
2394                         node->type.tv = tarval_reachable;
2395                 } else {
2396                         node->type.tv = tarval_unreachable;
2397                 }
2398         } else {
2399                 long                   value = get_tarval_long(selector->type.tv);
2400                 const ir_switch_table *table = get_Switch_table(switchn);
2401                 size_t                 n_entries = ir_switch_table_get_n_entries(table);
2402                 size_t                 e;
2403
2404                 for (e = 0; e < n_entries; ++e) {
2405                         const ir_switch_table_entry *entry
2406                                 = ir_switch_table_get_entry_const(table, e);
2407                         ir_tarval *min = entry->min;
2408                         ir_tarval *max = entry->max;
2409                         if (min == max) {
2410                                 if (selector->type.tv == min) {
2411                                         node->type.tv = entry->pn == pnc
2412                                                 ? tarval_reachable : tarval_unreachable;
2413                                         return;
2414                                 }
2415                         } else {
2416                                 long minval = get_tarval_long(min);
2417                                 long maxval = get_tarval_long(max);
2418                                 if (minval <= value && value <= maxval) {
2419                                         node->type.tv = entry->pn == pnc
2420                                                 ? tarval_reachable : tarval_unreachable;
2421                                         return;
2422                                 }
2423                         }
2424                 }
2425
2426                 /* no entry matched: default */
2427                 node->type.tv
2428                         = pnc == pn_Switch_default ? tarval_reachable : tarval_unreachable;
2429         }
2430 }
2431
2432 /**
2433 * (Re-)compute the type for a Proj-Node.
2434 *
2435 * @param node  the node
2436 */
2437 static void compute_Proj(node_t *node)
2438 {
2439 ir_node *proj = node->node;
2440         ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
2441         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(skip_Proj(proj)));
2442         ir_node *pred  = get_Proj_pred(proj);
2443
2444         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
2445                 /* a Proj in a unreachable Block stay Top */
2446                 node->type.tv = tarval_top;
2447                 return;
2448         }
2449         if (get_irn_node(pred)->type.tv == tarval_top && !is_Cond(pred) && !is_Switch(pred)) {
2450                 /* if the predecessor is Top, its Proj follow */
2451                 node->type.tv = tarval_top;
2452                 return;
2453         }
2454
2455         if (mode == mode_M) {
2456                 /* mode M is always bottom */
2457                 node->type.tv = tarval_bottom;
2458                 return;
2459         } else if (mode == mode_X) {
2460                 /* handle mode_X nodes */
2461                 switch (get_irn_opcode(pred)) {
2462                 case iro_Start:
2463                         /* the Proj_X from the Start is always reachable.
2464                            However this is already handled at the top. */
2465                         node->type.tv = tarval_reachable;
2466                         return;
2467                 case iro_Cond:
2468                         compute_Proj_Cond(node, pred);
2469                         return;
2470                 case iro_Switch:
2471                         compute_Proj_Switch(node, pred);
2472                         return;
2473                 default:
2474                         break;
2475                 }
2476         }
2477
2478         default_compute(node);
2479 }  /* compute_Proj */
2480
2481 /**
2482  * (Re-)compute the type for a Confirm.
2483  *
2484  * @param node  the node
2485  */
2486 static void compute_Confirm(node_t *node)
2487 {
2488         ir_node *confirm = node->node;
2489         node_t  *pred = get_irn_node(get_Confirm_value(confirm));
2490
2491         if (get_Confirm_relation(confirm) == ir_relation_equal) {
2492                 node_t *bound = get_irn_node(get_Confirm_bound(confirm));
2493
2494                 if (is_con(bound->type)) {
2495                         /* is equal to a constant */
2496                         node->type = bound->type;
2497                         return;
2498                 }
2499         }
2500         /* a Confirm is a copy OR a Const */
2501         node->type = pred->type;
2502 }  /* compute_Confirm */
2503
2504 /**
2505  * (Re-)compute the type for a given node.
2506  *
2507  * @param node  the node
2508  */
2509 static void compute(node_t *node)
2510 {
2511         ir_node *irn = node->node;
2512         compute_func func;
2513
2514 #ifndef VERIFY_MONOTONE
2515         /*
2516          * Once a node reaches bottom, the type cannot fall further
2517          * in the lattice and we can stop computation.
2518          * Do not take this exit if the monotony verifier is
2519          * enabled to catch errors.
2520          */
2521         if (node->type.tv == tarval_bottom)
2522                 return;
2523 #endif
2524
2525         if (!is_Block(irn)) {
2526                 /* for pinned nodes, check its control input */
2527                 if (get_irn_pinned(skip_Proj(irn)) == op_pin_state_pinned) {
2528                         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
2529
2530                         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
2531                                 node->type.tv = tarval_top;
2532                                 return;
2533                         }
2534                 }
2535         }
2536
2537         func = (compute_func)node->node->op->ops.generic;
2538         if (func != NULL)
2539                 func(node);
2540 }  /* compute */
2541
2542 /*
2543  * Identity functions: Note that one might think that identity() is just a
2544  * synonym for equivalent_node(). While this is true, we cannot use it for the algorithm
2545  * here, because it expects that the identity node is one of the inputs, which is NOT
2546  * always true for equivalent_node() which can handle (and does sometimes) DAGs.
2547  * So, we have our own implementation, which copies some parts of equivalent_node()
2548  */
2549
2550 /**
2551  * Calculates the Identity for Phi nodes
2552  */
2553 static node_t *identity_Phi(node_t *node)
2554 {
2555         ir_node *phi    = node->node;
2556         ir_node *block  = get_nodes_block(phi);
2557         node_t  *n_part = NULL;
2558         int     i;
2559
2560         for (i = get_Phi_n_preds(phi) - 1; i >= 0; --i) {
2561                 node_t *pred_X = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
2562
2563                 if (pred_X->type.tv == tarval_reachable) {
2564                         node_t *pred = get_irn_node(get_Phi_pred(phi, i));
2565
2566                         if (n_part == NULL)
2567                                 n_part = pred;
2568                         else if (n_part->part != pred->part) {
2569                                 /* incongruent inputs, not a follower */
2570                                 return node;
2571                         }
2572                 }
2573         }
2574         /* if n_part is NULL here, all inputs path are dead, the Phi computes
2575          * tarval_top, is in the TOP partition and should NOT being split! */
2576         assert(n_part != NULL);
2577         return n_part;
2578 }  /* identity_Phi */
2579
2580 /**
2581  * Calculates the Identity for commutative 0 neutral nodes.
2582  */
2583 static node_t *identity_comm_zero_binop(node_t *node)
2584 {
2585         ir_node   *op   = node->node;
2586         node_t    *a    = get_irn_node(get_binop_left(op));
2587         node_t    *b    = get_irn_node(get_binop_right(op));
2588         ir_mode   *mode = get_irn_mode(op);
2589         ir_tarval *zero;
2590
2591         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2592         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
2593                 return node;
2594
2595         /* node: no input should be tarval_top, else the binop would be also
2596          * Top and not being split. */
2597         zero = get_mode_null(mode);
2598         if (a->type.tv == zero)
2599                 return b;
2600         if (b->type.tv == zero)
2601                 return a;
2602         return node;
2603 }  /* identity_comm_zero_binop */
2604
2605 /**
2606  * Calculates the Identity for Shift nodes.
2607  */
2608 static node_t *identity_shift(node_t *node)
2609 {
2610         ir_node   *op   = node->node;
2611         node_t    *b    = get_irn_node(get_binop_right(op));
2612         ir_mode   *mode = get_irn_mode(b->node);
2613         ir_tarval *zero;
2614
2615         /* node: no input should be tarval_top, else the binop would be also
2616          * Top and not being split. */
2617         zero = get_mode_null(mode);
2618         if (b->type.tv == zero)
2619                 return get_irn_node(get_binop_left(op));
2620         return node;
2621 }  /* identity_shift */
2622
2623 /**
2624  * Calculates the Identity for Mul nodes.
2625  */
2626 static node_t *identity_Mul(node_t *node)
2627 {
2628         ir_node   *op   = node->node;
2629         node_t    *a    = get_irn_node(get_Mul_left(op));
2630         node_t    *b    = get_irn_node(get_Mul_right(op));
2631         ir_mode   *mode = get_irn_mode(op);
2632         ir_tarval *one;
2633
2634         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2635         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
2636                 return node;
2637
2638         /* node: no input should be tarval_top, else the binop would be also
2639          * Top and not being split. */
2640         one = get_mode_one(mode);
2641         if (a->type.tv == one)
2642                 return b;
2643         if (b->type.tv == one)
2644                 return a;
2645         return node;
2646 }  /* identity_Mul */
2647
2648 /**
2649  * Calculates the Identity for Sub nodes.
2650  */
2651 static node_t *identity_Sub(node_t *node)
2652 {
2653         ir_node *sub  = node->node;
2654         node_t  *b    = get_irn_node(get_Sub_right(sub));
2655         ir_mode *mode = get_irn_mode(sub);
2656
2657         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2658         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
2659                 return node;
2660
2661         /* node: no input should be tarval_top, else the binop would be also
2662          * Top and not being split. */
2663         if (b->type.tv == get_mode_null(mode))
2664                 return get_irn_node(get_Sub_left(sub));
2665         return node;
2666 }  /* identity_Sub */
2667
2668 /**
2669  * Calculates the Identity for And nodes.
2670  */
2671 static node_t *identity_And(node_t *node)
2672 {
2673         ir_node   *andnode = node->node;
2674         node_t    *a       = get_irn_node(get_And_left(andnode));
2675         node_t    *b       = get_irn_node(get_And_right(andnode));
2676         ir_tarval *neutral = get_mode_all_one(get_irn_mode(andnode));
2677
2678         /* node: no input should be tarval_top, else the And would be also
2679          * Top and not being split. */
2680         if (a->type.tv == neutral)
2681                 return b;
2682         if (b->type.tv == neutral)
2683                 return a;
2684         return node;
2685 }  /* identity_And */
2686
2687 /**
2688  * Calculates the Identity for Confirm nodes.
2689  */
2690 static node_t *identity_Confirm(node_t *node)
2691 {
2692         ir_node *confirm = node->node;
2693
2694         /* a Confirm is always a Copy */
2695         return get_irn_node(get_Confirm_value(confirm));
2696 }  /* identity_Confirm */
2697
2698 /**
2699  * Calculates the Identity for Mux nodes.
2700  */
2701 static node_t *identity_Mux(node_t *node)
2702 {
2703         ir_node *mux = node->node;
2704         node_t  *t   = get_irn_node(get_Mux_true(mux));
2705         node_t  *f   = get_irn_node(get_Mux_false(mux));
2706         /*node_t  *sel; */
2707
2708         if (t->part == f->part)
2709                 return t;
2710
2711         /* for now, the 1-input identity is not supported */
2712 #if 0
2713         sel = get_irn_node(get_Mux_sel(mux));
2714
2715         /* Mux sel input is mode_b, so it is always a tarval */
2716         if (sel->type.tv == tarval_b_true)
2717                 return t;
2718         if (sel->type.tv == tarval_b_false)
2719                 return f;
2720 #endif
2721         return node;
2722 }  /* identity_Mux */
2723
2724 /**
2725  * Calculates the Identity for nodes.
2726  */
2727 static node_t *identity(node_t *node)
2728 {
2729         ir_node *irn = node->node;
2730
2731         switch (get_irn_opcode(irn)) {
2732         case iro_Phi:
2733                 return identity_Phi(node);
2734         case iro_Mul:
2735                 return identity_Mul(node);
2736         case iro_Add:
2737         case iro_Or:
2738         case iro_Eor:
2739                 return identity_comm_zero_binop(node);
2740         case iro_Shr:
2741         case iro_Shl:
2742         case iro_Shrs:
2743         case iro_Rotl:
2744                 return identity_shift(node);
2745         case iro_And:
2746                 return identity_And(node);
2747         case iro_Sub:
2748                 return identity_Sub(node);
2749         case iro_Confirm:
2750                 return identity_Confirm(node);
2751         case iro_Mux:
2752                 return identity_Mux(node);
2753         default:
2754                 return node;
2755         }
2756 }  /* identity */
2757
2758 /**
2759  * Node follower is a (new) follower of leader, segregate Leader
2760  * out edges.
2761  */
2762 static void segregate_def_use_chain_1(const ir_node *follower, node_t *leader)
2763 {
2764         ir_node *l   = leader->node;
2765         int     j, i, n = get_irn_n_outs(l);
2766
2767         DB((dbg, LEVEL_2, "%+F is a follower of %+F\n", follower, leader->node));
2768         /* The leader edges must remain sorted, but follower edges can
2769            be unsorted. */
2770         for (i = leader->n_followers + 1; i <= n; ++i) {
2771                 if (l->out[i].use == follower) {
2772                         ir_def_use_edge t = l->out[i];
2773
2774                         for (j = i - 1; j >= leader->n_followers + 1; --j)
2775                                 l->out[j + 1] = l->out[j];
2776                         ++leader->n_followers;
2777                         l->out[leader->n_followers] = t;
2778                         break;
2779                 }
2780         }
2781 }  /* segregate_def_use_chain_1 */
2782
2783 /**
2784  * Node follower is a (new) follower segregate its Leader
2785  * out edges.
2786  *
2787  * @param follower  the follower IR node
2788  */
2789 static void segregate_def_use_chain(const ir_node *follower)
2790 {
2791         int i;
2792
2793         for (i = get_irn_arity(follower) - 1; i >= 0; --i) {
2794                 node_t *pred = get_irn_node(get_irn_n(follower, i));
2795
2796                 segregate_def_use_chain_1(follower, pred);
2797         }
2798 }  /* segregate_def_use_chain */
2799
2800 /**
2801  * Propagate constant evaluation.
2802  *
2803  * @param env  the environment
2804  */
2805 static void propagate(environment_t *env)
2806 {
2807         partition_t    *X, *Y;
2808         node_t         *x;
2809         lattice_elem_t old_type;
2810         node_t         *fallen;
2811         unsigned       n_fallen, old_type_was_T_or_C;
2812         int            i;
2813
2814         while (env->cprop != NULL) {
2815                 void *oldopcode = NULL;
2816
2817                 /* remove the first partition X from cprop */
2818                 X           = env->cprop;
2819                 X->on_cprop = 0;
2820                 env->cprop  = X->cprop_next;
2821
2822                 old_type_was_T_or_C = X->type_is_T_or_C;
2823
2824                 DB((dbg, LEVEL_2, "Propagate type on part%d\n", X->nr));
2825                 fallen   = NULL;
2826                 n_fallen = 0;
2827                 for (;;) {
2828                         int cprop_empty   = list_empty(&X->cprop);
2829                         int cprop_X_empty = list_empty(&X->cprop_X);
2830
2831                         if (cprop_empty && cprop_X_empty) {
2832                                 /* both cprop lists are empty */
2833                                 break;
2834                         }
2835
2836                         /* remove the first Node x from X.cprop */
2837                         if (cprop_empty) {
2838                                 /* Get a node from the cprop_X list only if
2839                                  * all data nodes are processed.
2840                                  * This ensures, that all inputs of the Cond
2841                                  * predecessor are processed if its type is still Top.
2842                                  */
2843                                 x = list_entry(X->cprop_X.next, node_t, cprop_list);
2844                         } else {
2845                                 x = list_entry(X->cprop.next, node_t, cprop_list);
2846                         }
2847
2848                         //assert(x->part == X);
2849                         list_del(&x->cprop_list);
2850                         x->on_cprop = 0;
2851
2852                         if (x->is_follower && identity(x) == x) {
2853                                 /* check the opcode first */
2854                                 if (oldopcode == NULL) {
2855                                         oldopcode = lambda_opcode(get_first_node(X), env);
2856                                 }
2857                                 if (oldopcode != lambda_opcode(x, env)) {
2858                                         if (x->on_fallen == 0) {
2859                                                 /* different opcode -> x falls out of this partition */
2860                                                 x->next      = fallen;
2861                                                 x->on_fallen = 1;
2862                                                 fallen       = x;
2863                                                 ++n_fallen;
2864                                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Add node %+F to fallen\n", x->node));
2865                                         }
2866                                 }
2867
2868                                 /* x will make the follower -> leader transition */
2869                                 follower_to_leader(x);
2870                         }
2871
2872                         /* compute a new type for x */
2873                         old_type = x->type;
2874                         DB((dbg, LEVEL_3, "computing type of %+F\n", x->node));
2875                         compute(x);
2876                         if (x->type.tv != old_type.tv) {
2877                                 DB((dbg, LEVEL_2, "node %+F has changed type from %+F to %+F\n", x->node, old_type, x->type));
2878                                 verify_type(old_type, x);
2879
2880                                 if (x->on_fallen == 0) {
2881                                         /* Add x to fallen. Nodes might fall from T -> const -> _|_, so check that they are
2882                                            not already on the list. */
2883                                         x->next      = fallen;
2884                                         x->on_fallen = 1;
2885                                         fallen       = x;
2886                                         ++n_fallen;
2887                                         DB((dbg, LEVEL_2, "Add node %+F to fallen\n", x->node));
2888                                 }
2889                                 for (i = get_irn_n_outs(x->node) - 1; i >= 0; --i) {
2890                                         ir_node *succ = get_irn_out(x->node, i);
2891                                         node_t  *y    = get_irn_node(succ);
2892
2893                                         /* Add y to y.partition.cprop. */
2894                                         add_to_cprop(y, env);
2895                                 }
2896                         }
2897                 }
2898
2899                 if (n_fallen > 0 && n_fallen != X->n_leader) {
2900                         DB((dbg, LEVEL_2, "Splitting part%d by fallen\n", X->nr));
2901                         Y = split(&X, fallen, env);
2902                         /*
2903                          * We have split out fallen node. The type of the result
2904                          * partition is NOT set yet.
2905                          */
2906                         Y->type_is_T_or_C = 0;
2907                 } else {
2908                         Y = X;
2909                 }
2910                 /* remove the flags from the fallen list */
2911                 for (x = fallen; x != NULL; x = x->next)
2912                         x->on_fallen = 0;
2913
2914                 if (old_type_was_T_or_C) {
2915                         node_t *y, *tmp;
2916
2917                         /* check if some nodes will make the leader -> follower transition */
2918                         list_for_each_entry_safe(node_t, y, tmp, &Y->Leader, node_list) {
2919                                 if (y->type.tv != tarval_top && ! is_con(y->type)) {
2920                                         node_t *eq_node = identity(y);
2921
2922                                         if (eq_node != y && eq_node->part == y->part) {
2923                                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Node %+F is a follower of %+F\n", y->node, eq_node->node));
2924                                                 /* move to Follower */
2925                                                 y->is_follower = 1;
2926                                                 list_del(&y->node_list);
2927                                                 list_add_tail(&y->node_list, &Y->Follower);
2928                                                 --Y->n_leader;
2929
2930                                                 segregate_def_use_chain(y->node);
2931                                         }
2932                                 }
2933                         }
2934                 }
2935                 split_by(Y, env);
2936         }
2937 }  /* propagate */
2938
2939 /**
2940  * Get the leader for a given node from its congruence class.
2941  *
2942  * @param irn  the node
2943  */
2944 static ir_node *get_leader(node_t *node)
2945 {
2946         partition_t *part = node->part;
2947
2948         if (part->n_leader > 1 || node->is_follower) {
2949                 if (node->is_follower) {
2950                         DB((dbg, LEVEL_2, "Replacing follower %+F\n", node->node));
2951                 }
2952                 else
2953                         DB((dbg, LEVEL_2, "Found congruence class for %+F\n", node->node));
2954
2955                 return get_first_node(part)->node;
2956         }
2957         return node->node;
2958 }  /* get_leader */
2959
2960 /**
2961  * Returns non-zero if a mode_T node has only one reachable output.
2962  */
2963 static int only_one_reachable_proj(ir_node *n)
2964 {
2965         int i, k = 0;
2966
2967         for (i = get_irn_n_outs(n) - 1; i >= 0; --i) {
2968                 ir_node *proj = get_irn_out(n, i);
2969                 node_t  *node;
2970
2971                 /* skip non-control flow Proj's */
2972                 if (get_irn_mode(proj) != mode_X)
2973                         continue;
2974
2975                 node = get_irn_node(proj);
2976                 if (node->type.tv == tarval_reachable) {
2977                         if (++k > 1)
2978                                 return 0;
2979                 }
2980         }
2981         return 1;
2982 }  /* only_one_reachable_proj */
2983
2984 /**
2985  * Return non-zero if the control flow predecessor node pred
2986  * is the only reachable control flow exit of its block.
2987  *
2988  * @param pred   the control flow exit
2989  * @param block  the destination block
2990  */
2991 static int can_exchange(ir_node *pred, ir_node *block)
2992 {
2993         if (is_Start(pred) || get_Block_entity(block) != NULL)
2994                 return 0;
2995         else if (is_Jmp(pred))
2996                 return 1;
2997         else if (is_Raise(pred)) {
2998                 /* Raise is a tuple and usually has only one reachable ProjX,
2999                  * but it must not be eliminated like a Jmp */
3000                 return 0;
3001         }
3002         else if (get_irn_mode(pred) == mode_T) {
3003                 /* if the predecessor block has more than one
3004                    reachable outputs we cannot remove the block */
3005                 return only_one_reachable_proj(pred);
3006         }
3007         return 0;
3008 }  /* can_exchange */
3009
3010 /**
3011  * Block Post-Walker, apply the analysis results on control flow by
3012  * shortening Phi's and Block inputs.
3013  */
3014 static void apply_cf(ir_node *block, void *ctx)
3015 {
3016         environment_t *env = (environment_t*)ctx;
3017         node_t        *node = get_irn_node(block);
3018         int           i, j, k, n;
3019         ir_node       **ins, **in_X;
3020         ir_node       *phi, *next;
3021
3022         n = get_Block_n_cfgpreds(block);
3023
3024         if (node->type.tv == tarval_unreachable) {
3025                 env->modified = 1;
3026
3027                 for (i = n - 1; i >= 0; --i) {
3028                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
3029
3030                         if (! is_Bad(pred)) {
3031                                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(skip_Proj(pred));
3032                                 if (!is_Bad(pred_block)) {
3033                                         node_t *pred_bl = get_irn_node(pred_block);
3034
3035                                         if (pred_bl->flagged == 0) {
3036                                                 pred_bl->flagged = 3;
3037
3038                                                 if (pred_bl->type.tv == tarval_reachable) {
3039                                                         /*
3040                                                          * We will remove an edge from block to its pred.
3041                                                          * This might leave the pred block as an endless loop
3042                                                          */
3043                                                         if (! is_backedge(block, i))
3044                                                                 keep_alive(pred_bl->node);
3045                                                 }
3046                                         }
3047                                 }
3048                         }
3049                 }
3050
3051                 if (block == get_irg_end_block(current_ir_graph)) {
3052                         /* Analysis found out that the end block is unreachable,
3053                          * hence we remove all its control flow predecessors. */
3054                         set_irn_in(block, 0, NULL);
3055                 }
3056                 return;
3057         }
3058
3059         if (n == 1) {
3060                 /* only one predecessor combine */
3061                 ir_node *pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(block, 0));
3062
3063                 if (can_exchange(pred, block)) {
3064                         ir_node *new_block = get_nodes_block(pred);
3065                         DB((dbg, LEVEL_1, "Fuse %+F with %+F\n", block, new_block));
3066                         DBG_OPT_COMBO(block, new_block, FS_OPT_COMBO_CF);
3067                         exchange(block, new_block);
3068                         node->node = new_block;
3069                         env->modified = 1;
3070                 }
3071                 return;
3072         }
3073
3074         NEW_ARR_A(ir_node *, in_X, n);
3075         k = 0;
3076         for (i = 0; i < n; ++i) {
3077                 ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
3078                 node_t  *node = get_irn_node(pred);
3079
3080                 if (node->type.tv == tarval_reachable) {
3081                         in_X[k++] = pred;
3082                 } else {
3083                         DB((dbg, LEVEL_1, "Removing dead input %d from %+F (%+F)\n", i, block, pred));
3084                         if (! is_Bad(pred)) {
3085                                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(skip_Proj(pred));
3086                                 if (!is_Bad(pred_block)) {
3087                                         node_t *pred_bl = get_irn_node(pred_block);
3088
3089                                         if (!is_Bad(pred_bl->node) && pred_bl->flagged == 0) {
3090                                                 pred_bl->flagged = 3;
3091
3092                                                 if (pred_bl->type.tv == tarval_reachable) {
3093                                                         /*
3094                                                          * We will remove an edge from block to its pred.
3095                                                          * This might leave the pred block as an endless loop
3096                                                          */
3097                                                         if (! is_backedge(block, i))
3098                                                                 keep_alive(pred_bl->node);
3099                                                 }
3100                                         }
3101                                 }
3102                         }
3103                 }
3104         }
3105         if (k >= n)
3106                 return;
3107
3108         /* fix Phi's */
3109         NEW_ARR_A(ir_node *, ins, n);
3110         for (phi = get_Block_phis(block); phi != NULL; phi = next) {
3111                 node_t *node = get_irn_node(phi);
3112
3113                 next = get_Phi_next(phi);
3114                 if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
3115                         /* this Phi is replaced by a constant */
3116                         ir_tarval *tv = node->type.tv;
3117                         ir_node   *c  = new_r_Const(current_ir_graph, tv);
3118
3119                         set_irn_node(c, node);
3120                         node->node = c;
3121                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", phi, c));
3122                         DBG_OPT_COMBO(phi, c, FS_OPT_COMBO_CONST);
3123                         exchange(phi, c);
3124                         env->modified = 1;
3125                 } else {
3126                         j = 0;
3127                         for (i = 0; i < n; ++i) {
3128                                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
3129
3130                                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
3131                                         ins[j++] = get_Phi_pred(phi, i);
3132                                 }
3133                         }
3134                         if (j == 1) {
3135                                 /* this Phi is replaced by a single predecessor */
3136                                 ir_node *s = ins[0];
3137                                 node_t *phi_node = get_irn_node(phi);
3138
3139                                 node->node = s;
3140                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F because of cf change\n", phi, s));
3141                                 DBG_OPT_COMBO(phi, s, FS_OPT_COMBO_FOLLOWER);
3142                                 exchange(phi, s);
3143                                 phi_node->node = s;
3144                                 env->modified = 1;
3145                         } else {
3146                                 set_irn_in(phi, j, ins);
3147                                 env->modified = 1;
3148                         }
3149                 }
3150         }
3151
3152         /* fix block */
3153         if (k == 1) {
3154                 /* this Block has only one live predecessor */
3155                 ir_node *pred = skip_Proj(in_X[0]);
3156
3157                 if (can_exchange(pred, block)) {
3158                         ir_node *new_block = get_nodes_block(pred);
3159                         DBG_OPT_COMBO(block, new_block, FS_OPT_COMBO_CF);
3160                         exchange(block, new_block);
3161                         node->node = new_block;
3162                         env->modified = 1;
3163                         return;
3164                 }
3165         }
3166         set_irn_in(block, k, in_X);
3167         env->modified = 1;
3168 }  /* apply_cf */
3169
3170 /**
3171  * Exchange a node by its leader.
3172  * Beware: in rare cases the mode might be wrong here, for instance
3173  * AddP(x, NULL) is a follower of x, but with different mode.
3174  * Fix it here.
3175  */
3176 static void exchange_leader(ir_node *irn, ir_node *leader)
3177 {
3178         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
3179         if (mode != get_irn_mode(leader)) {
3180                 /* The conv is a no-op, so we are free to place it
3181                  * either in the block of the leader OR in irn's block.
3182                  * Probably placing it into leaders block might reduce
3183                  * the number of Conv due to CSE. */
3184                 ir_node  *block = get_nodes_block(leader);
3185                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(irn);
3186                 ir_node  *nlead = new_rd_Conv(dbg, block, leader, mode);
3187
3188                 if (nlead != leader) {
3189                         /* Note: this newly create irn has no node info because
3190                          * it is created after the analysis. However, this node
3191                          * replaces the node irn and should not be visited again,
3192                          * so set its visited count to the count of irn.
3193                          * Otherwise we might visited this node more than once if
3194                          * irn had more than one user.
3195                          */
3196                         set_irn_node(nlead, NULL);
3197                         set_irn_visited(nlead, get_irn_visited(irn));
3198                         leader = nlead;
3199                 }
3200         }
3201         exchange(irn, leader);
3202 }  /* exchange_leader */
3203
3204 /**
3205  * Check, if all users of a mode_M node are dead. Use
3206  * the Def-Use edges for this purpose, as they still
3207  * reflect the situation.
3208  */
3209 static int all_users_are_dead(const ir_node *irn)
3210 {
3211         int i, n = get_irn_n_outs(irn);
3212
3213         for (i = 1; i <= n; ++i) {
3214                 const ir_node *succ  = irn->out[i].use;
3215                 const node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(succ));
3216                 const node_t  *node;
3217
3218                 if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
3219                         /* block is unreachable */
3220                         continue;
3221                 }
3222                 node = get_irn_node(succ);
3223                 if (node->type.tv != tarval_top) {
3224                         /* found a reachable user */
3225                         return 0;
3226                 }
3227         }
3228         /* all users are unreachable */
3229         return 1;
3230 }  /* all_user_are_dead */
3231
3232 /**
3233  * Walker: Find reachable mode_M nodes that have only
3234  * unreachable users. These nodes must be kept later.
3235  */
3236 static void find_kept_memory(ir_node *irn, void *ctx)
3237 {
3238         environment_t *env = (environment_t*)ctx;
3239         node_t        *node, *block;
3240
3241         if (get_irn_mode(irn) != mode_M)
3242                 return;
3243
3244         block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
3245         if (block->type.tv == tarval_unreachable)
3246                 return;
3247
3248         node = get_irn_node(irn);
3249         if (node->type.tv == tarval_top)
3250                 return;
3251
3252         /* ok, we found a live memory node. */
3253         if (all_users_are_dead(irn)) {
3254                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F must be kept\n", irn));
3255                 ARR_APP1(ir_node *, env->kept_memory, irn);
3256         }
3257 }  /* find_kept_memory */
3258
3259 /**
3260  * Post-Walker, apply the analysis results;
3261  */
3262 static void apply_result(ir_node *irn, void *ctx)
3263 {
3264         environment_t *env = (environment_t*)ctx;
3265         node_t        *node = get_irn_node(irn);
3266
3267         if (is_Block(irn) || is_End(irn) || is_Bad(irn)) {
3268                 /* blocks already handled, do not touch the End node */
3269         } else {
3270                 node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
3271
3272                 if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
3273                         ir_graph *irg  = get_irn_irg(irn);
3274                         ir_mode  *mode = get_irn_mode(node->node);
3275                         ir_node  *bad  = new_r_Bad(irg, mode);
3276
3277                         /* here, bad might already have a node, but this can be safely ignored
3278                            as long as bad has at least ONE valid node */
3279                         set_irn_node(bad, node);
3280                         node->node = bad;
3281                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is unreachable\n", irn));
3282                         exchange(irn, bad);
3283                         env->modified = 1;
3284                 } else if (node->type.tv == tarval_top) {
3285                         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
3286
3287                         if (mode == mode_M) {
3288                                 /* never kill a mode_M node */
3289                                 if (is_Proj(irn)) {
3290                                         ir_node *pred  = get_Proj_pred(irn);
3291                                         node_t  *pnode = get_irn_node(pred);
3292
3293                                         if (pnode->type.tv == tarval_top) {
3294                                                 /* skip the predecessor */
3295                                                 ir_node *mem = get_memop_mem(pred);
3296                                                 node->node = mem;
3297                                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F computes Top, replaced by %+F\n", irn, mem));
3298                                                 exchange(irn, mem);
3299                                                 env->modified = 1;
3300                                         }
3301                                 }
3302                                 /* leave other nodes, especially PhiM */
3303                         } else if (mode == mode_T) {
3304                                 /* Do not kill mode_T nodes, kill their Projs */
3305                         } else if (! is_Unknown(irn)) {
3306                                 /* don't kick away Unknown's, they might be still needed */
3307                                 ir_node *unk = new_r_Unknown(current_ir_graph, mode);
3308
3309                                 /* control flow should already be handled at apply_cf() */
3310                                 assert(mode != mode_X);
3311
3312                                 /* see comment above */
3313                                 set_irn_node(unk, node);
3314                                 node->node = unk;
3315                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F computes Top\n", irn));
3316                                 exchange(irn, unk);
3317                                 env->modified = 1;
3318                         }
3319                 }
3320                 else if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
3321                         if (is_Proj(irn)) {
3322                                 /* leave or Jmp */
3323                                 ir_node *cond = get_Proj_pred(irn);
3324
3325                                 if (is_Cond(cond) || is_Switch(cond)) {
3326                                         if (only_one_reachable_proj(cond)) {
3327                                                 ir_node *jmp = new_r_Jmp(block->node);
3328                                                 set_irn_node(jmp, node);
3329                                                 node->node = jmp;
3330                                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, jmp));
3331                                                 DBG_OPT_COMBO(irn, jmp, FS_OPT_COMBO_CF);
3332                                                 exchange(irn, jmp);
3333                                                 env->modified = 1;
3334                                         } else {
3335                                                 if (is_Switch(cond)) {
3336                                                         node_t    *sel = get_irn_node(get_Switch_selector(cond));
3337                                                         ir_tarval *tv  = sel->type.tv;
3338
3339                                                         if (is_tarval(tv) && tarval_is_constant(tv)) {
3340                                                                 /* The selector is a constant, but more
3341                                                                  * than one output is active: An unoptimized
3342                                                                  * case found. */
3343                                                                 env->unopt_cf = 1;
3344                                                         }
3345                                                 }
3346                                         }
3347                                 }
3348                         }
3349                 } else {
3350                         /* normal data node */
3351                         if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
3352                                 ir_tarval *tv = node->type.tv;
3353
3354                                 /*
3355                                  * Beware: never replace mode_T nodes by constants. Currently we must mark
3356                                  * mode_T nodes with constants, but do NOT replace them.
3357                                  */
3358                                 if (! is_Const(irn) && get_irn_mode(irn) != mode_T) {
3359                                         /* can be replaced by a constant */
3360                                         ir_node *c = new_r_Const(current_ir_graph, tv);
3361                                         set_irn_node(c, node);
3362                                         node->node = c;
3363                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, c));
3364                                         DBG_OPT_COMBO(irn, c, FS_OPT_COMBO_CONST);
3365                                         exchange_leader(irn, c);
3366                                         env->modified = 1;
3367                                 }
3368                         } else if (is_entity(node->type.sym.entity_p)) {
3369                                 if (! is_SymConst(irn)) {
3370                                         /* can be replaced by a SymConst */
3371                                         ir_node *symc = new_r_SymConst(current_ir_graph, get_irn_mode(irn), node->type.sym, symconst_addr_ent);
3372                                         set_irn_node(symc, node);
3373                                         node->node = symc;
3374
3375                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, symc));
3376                                         DBG_OPT_COMBO(irn, symc, FS_OPT_COMBO_CONST);
3377                                         exchange_leader(irn, symc);
3378                                         env->modified = 1;
3379                                 }
3380                         } else if (is_Confirm(irn)) {
3381                                 /* Confirms are always follower, but do not kill them here */
3382                         } else {
3383                                 ir_node *leader = get_leader(node);
3384
3385                                 if (leader != irn) {
3386                                         int non_strict_phi = 0;
3387
3388                                         /*
3389                                          * Beware: Do not remove Phi(Unknown, ..., x, ..., Unknown)
3390                                          * as this might create non-strict programs.
3391                                          */
3392                                         if (node->is_follower && is_Phi(irn) && !is_Unknown(leader)) {
3393                                                 int i;
3394
3395                                                 for (i = get_Phi_n_preds(irn) - 1; i >= 0; --i) {
3396                                                         ir_node *pred = get_Phi_pred(irn, i);
3397
3398                                                         if (is_Unknown(pred)) {
3399                                                                 non_strict_phi = 1;
3400                                                                 break;
3401                                                         }
3402                                                 }
3403                                         }
3404                                         if (! non_strict_phi) {
3405                                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F from part%d is replaced by %+F\n", irn, node->part->nr, leader));
3406                                                 if (node->is_follower)
3407                                                         DBG_OPT_COMBO(irn, leader, FS_OPT_COMBO_FOLLOWER);
3408                                                 else
3409                                                         DBG_OPT_COMBO(irn, leader, FS_OPT_COMBO_CONGRUENT);
3410                                                 exchange_leader(irn, leader);
3411                                                 env->modified = 1;
3412                                         }
3413                                 }
3414                         }
3415                 }
3416         }
3417 }  /* apply_result */
3418
3419 /**
3420  * Fix the keep-alives by deleting unreachable ones.
3421  */
3422 static void apply_end(ir_node *end, environment_t *env)
3423 {
3424         int i, j,  n = get_End_n_keepalives(end);
3425         ir_node **in = NULL;
3426
3427         if (n > 0)
3428                 NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
3429
3430         /* fix the keep alive */
3431         for (i = j = 0; i < n; i++) {
3432                 ir_node *ka = get_End_keepalive(end, i);
3433                 ir_node *block;
3434                 node_t  *node;
3435
3436                 if (is_Bad(ka))
3437                         continue;
3438                 if (!is_Block(ka)) {
3439                         block = get_nodes_block(ka);
3440                         if (is_Bad(block))
3441                                 continue;
3442                 } else {
3443                         block = ka;
3444                 }
3445
3446                 node = get_irn_node(block);
3447                 if (node->type.tv != tarval_unreachable)
3448                         in[j++] = ka;
3449         }
3450         if (j != n) {
3451                 set_End_keepalives(end, j, in);
3452                 env->modified = 1;
3453         }
3454 }  /* apply_end */
3455
3456 #define SET(code) op_##code->ops.generic = (op_func)compute_##code
3457
3458 /**
3459  * sets the generic functions to compute.
3460  */
3461 static void set_compute_functions(void)
3462 {
3463         size_t i, n;
3464
3465         /* set the default compute function */
3466         for (i = 0, n = get_irp_n_opcodes(); i < n; ++i) {
3467                 ir_op *op = get_irp_opcode(i);
3468                 op->ops.generic = (op_func)default_compute;
3469         }
3470
3471         /* set specific functions */
3472         SET(Block);
3473         SET(Unknown);
3474         SET(Bad);
3475         SET(Jmp);
3476         SET(Phi);
3477         SET(Add);
3478         SET(Sub);
3479         SET(Eor);
3480         SET(SymConst);
3481         SET(Cmp);
3482         SET(Proj);
3483         SET(Confirm);
3484         SET(Return);
3485         SET(End);
3486         SET(Call);
3487 }  /* set_compute_functions */
3488
3489 /**
3490  * Add memory keeps.
3491  */
3492 static void add_memory_keeps(ir_node **kept_memory, size_t len)
3493 {
3494         ir_node      *end = get_irg_end(current_ir_graph);
3495         int          i;
3496         size_t       idx;
3497         ir_nodeset_t set;
3498
3499         ir_nodeset_init(&set);
3500
3501         /* check, if those nodes are already kept */
3502         for (i = get_End_n_keepalives(end) - 1; i >= 0; --i)
3503                 ir_nodeset_insert(&set, get_End_keepalive(end, i));
3504
3505         for (idx = 0; idx < len; ++idx) {
3506                 ir_node *ka = kept_memory[idx];
3507
3508                 if (! ir_nodeset_contains(&set, ka)) {
3509                         add_End_keepalive(end, ka);
3510                 }
3511         }
3512         ir_nodeset_destroy(&set);
3513 }  /* add_memory_keeps */
3514
3515 static ir_graph_state_t do_combo(ir_graph *irg)
3516 {
3517         environment_t env;
3518         ir_node       *initial_bl;
3519         node_t        *start;
3520         ir_graph      *rem = current_ir_graph;
3521         size_t        len;
3522
3523         current_ir_graph = irg;
3524
3525         /* register a debug mask */
3526         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.combo");
3527
3528         DB((dbg, LEVEL_1, "Doing COMBO for %+F\n", irg));
3529
3530         obstack_init(&env.obst);
3531         env.worklist       = NULL;
3532         env.cprop          = NULL;
3533         env.touched        = NULL;
3534         env.initial        = NULL;
3535 #ifdef DEBUG_libfirm
3536         env.dbg_list       = NULL;
3537 #endif
3538         env.opcode2id_map  = new_set(cmp_opcode, iro_Last * 4);
3539         env.kept_memory    = NEW_ARR_F(ir_node *, 0);
3540         env.end_idx        = get_opt_global_cse() ? 0 : -1;
3541         env.lambda_input   = 0;
3542         env.modified       = 0;
3543         env.unopt_cf       = 0;
3544         /* options driving the optimization */
3545         env.commutative    = 1;
3546         env.opt_unknown    = 1;
3547
3548         /* we have our own value_of function */
3549         set_value_of_func(get_node_tarval);
3550
3551         set_compute_functions();
3552         DEBUG_ONLY(part_nr = 0;)
3553
3554         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK | IR_RESOURCE_PHI_LIST);
3555
3556         if (env.opt_unknown)
3557                 tarval_UNKNOWN = tarval_top;
3558         else
3559                 tarval_UNKNOWN = tarval_bad;
3560
3561         /* create the initial partition and place it on the work list */
3562         env.initial = new_partition(&env);
3563         add_to_worklist(env.initial, &env);
3564         irg_walk_graph(irg, create_initial_partitions, init_block_phis, &env);
3565
3566         /* set the hook: from now, every node has a partition and a type */
3567         DEBUG_ONLY(set_dump_node_vcgattr_hook(dump_partition_hook);)
3568
3569         /* all nodes on the initial partition have type Top */
3570         env.initial->type_is_T_or_C = 1;
3571
3572         /* Place the START Node's partition on cprop.
3573            Place the START Node on its local worklist. */
3574         initial_bl = get_irg_start_block(irg);
3575         start      = get_irn_node(initial_bl);
3576         add_to_cprop(start, &env);
3577
3578         do {
3579                 propagate(&env);
3580                 if (env.worklist != NULL)
3581                         cause_splits(&env);
3582         } while (env.cprop != NULL || env.worklist != NULL);
3583
3584         dump_all_partitions(&env);
3585         check_all_partitions(&env);
3586
3587 #if 0
3588         dump_ir_block_graph(irg, "-partition");
3589 #endif
3590
3591         /* apply the result */
3592
3593         /* check, which nodes must be kept */
3594         irg_walk_graph(irg, NULL, find_kept_memory, &env);
3595
3596         /* kill unreachable control flow */
3597         irg_block_walk_graph(irg, NULL, apply_cf, &env);
3598         /* Kill keep-alives of dead blocks: this speeds up apply_result()
3599          * and fixes assertion because dead cf to dead blocks is NOT removed by
3600          * apply_cf(). */
3601         apply_end(get_irg_end(irg), &env);
3602         irg_walk_graph(irg, NULL, apply_result, &env);
3603
3604         len = ARR_LEN(env.kept_memory);
3605         if (len > 0)
3606                 add_memory_keeps(env.kept_memory, len);
3607
3608         if (env.unopt_cf) {
3609                 DB((dbg, LEVEL_1, "Unoptimized Control Flow left"));
3610         }
3611
3612         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK | IR_RESOURCE_PHI_LIST);
3613
3614         /* remove the partition hook */
3615         DEBUG_ONLY(set_dump_node_vcgattr_hook(NULL);)
3616
3617         DEL_ARR_F(env.kept_memory);
3618         del_set(env.opcode2id_map);
3619         obstack_free(&env.obst, NULL);
3620
3621         /* restore value_of() default behavior */
3622         set_value_of_func(NULL);
3623         current_ir_graph = rem;
3624
3625         return 0; // cannot guarantee anything
3626 }  /* combo */
3627
3628 static optdesc_t opt_combo = {
3629         "combo",
3630         IR_GRAPH_STATE_NO_BADS | IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_OUTS | IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_LOOPINFO,
3631         do_combo,
3632 };
3633
3634 void combo(ir_graph *irg)
3635 {
3636         perform_irg_optimization(irg, &opt_combo);
3637 }
3638
3639 /* Creates an ir_graph pass for combo. */
3640 ir_graph_pass_t *combo_pass(const char *name)
3641 {
3642         return def_graph_pass(name ? name : "combo", combo);
3643 }  /* combo_pass */