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