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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   Cliff Click's Combined Analysis/Optimization
  23  * @author  Michael Beck
  24  * @version $Id$
  25  *
  26  * Note that the current implementation lack the leaders/followers
  27  * support.
  28  *
  29  * Note further that we use the terminology from Click's work here, which is different
  30  * in some cases from Firm terminology.  Especially, Click's type is a
  31  * Firm tarval/entity, nevertheless we call it type here for "maximum compatibility".
  32  */
  33 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  34 # include "config.h"
  35 #endif
  36
  37 #include <assert.h>
  38
  39 #include "iroptimize.h"
  40 #include "irflag.h"
  41 #include "ircons.h"
  42 #include "list.h"
  43 #include "set.h"
  44 #include "pmap.h"
  45 #include "obstack.h"
  46 #include "irgraph_t.h"
  47 #include "irnode_t.h"
  48 #include "iropt_t.h"
  49 #include "irgwalk.h"
  50 #include "irop.h"
  51 #include "irouts.h"
  52 #include "irgmod.h"
  53 #include "debug.h"
  54 #include "error.h"
  55
  56 #include "tv_t.h"
  57
  58 #include "irprintf.h"
  59 #include "irdump.h"
  60
  61 /* define this to check that all type translations are monotone */
  62 #define VERIFY_MONOTONE
  63
  64 typedef struct node_t            node_t;
  65 typedef struct partition_t       partition_t;
  66 typedef struct opcode_key_t      opcode_key_t;
  67 typedef struct listmap_entry_t   listmap_entry_t;
  68
  69 /** The type of the compute function. */
  70 typedef void (*compute_func)(node_t *node);
  71
  72 /**
  73  * An opcode map key.
  74  */
  75 struct opcode_key_t {
  76         ir_opcode   code;   /**< The Firm opcode. */
  77         ir_mode     *mode;  /**< The mode of all nodes in the partition. */
  78         union {
  79                 long      proj;   /**< For Proj nodes, its proj number */
  80                 ir_entity *ent;   /**< For Sel Nodes, its entity */
  81         } u;
  82 };
  83
  84 /**
  85  * An entry in the list_map.
  86  */
  87 struct listmap_entry_t {
  88         void            *id;    /**< The id. */
  89         node_t          *list;  /**< The associated list for this id. */
  90         listmap_entry_t *next;  /**< Link to the next entry in the map. */
  91 };
  92
  93 /** We must map id's to lists. */
  94 typedef struct listmap_t {
  95         set             *map;    /**< Map id's to listmap_entry_t's */
  96         listmap_entry_t *values; /**< List of all values in the map. */
  97 } listmap_t;
  98
  99 /**
 100  * A lattice element. Because we handle constants and symbolic constants different, we
 101  * have to use this union.
 102  */
 103 typedef union {
 104         tarval          *tv;
 105         symconst_symbol sym;
 106 } lattice_elem_t;
 107
 108 /**
 109  * A node.
 110  */
 111 struct node_t {
 112         ir_node         *node;          /**< The IR-node itself. */
 113         list_head       node_list;      /**< Double-linked list of entries. */
 114         list_head       cprop_list;     /**< Double-linked partition.cprop list. */
 115         partition_t     *part;          /**< points to the partition this node belongs to */
 116         node_t          *next;          /**< Next node on local list (partition.touched, fallen). */
 117         lattice_elem_t  type;           /**< The associated lattice element "type". */
 118         int             max_user_input; /**< Maximum input number of Def-Use edges. */
 119         int             next_edge;      /**< Index of the next Def-Use edge to use. */
 120         unsigned        on_touched:1;   /**< Set, if this node is on the partition.touched set. */
 121         unsigned        on_cprop:1;     /**< Set, if this node is on the partition.cprop list. */
 122         unsigned        on_fallen:1;    /**< Set, if this node is on the fallen list. */
 123 };
 124
 125 /**
 126  * A partition containing congruent nodes.
 127  */
 128 struct partition_t {
 129         list_head         entries;         /**< The head of partition node list. */
 130         list_head         cprop;           /**< The head of partition.cprop list. */
 131         list_head         split_list;      /**< Double-linked list of entries that must be processed by split_by(). */
 132         partition_t       *wl_next;        /**< Next entry in the work list if any. */
 133         partition_t       *touched_next;   /**< Points to the next partition in the touched set. */
 134         partition_t       *cprop_next;     /**< Points to the next partition in the cprop list. */
 135         node_t            *touched;        /**< The partition.touched set of this partition. */
 136         unsigned          n_nodes;         /**< Number of entries in this partition. */
 137         unsigned          n_touched;       /**< Number of entries in the partition.touched. */
 138         int               max_arity;       /**< Maximum arity of all entries. */
 139         int               max_user_inputs; /**< Maximum number of user inputs of all entries. */
 140         unsigned          on_worklist:1;   /**< Set, if this partition is in the work list. */
 141         unsigned          on_touched:1;    /**< Set, if this partition is on the touched set. */
 142         unsigned          on_cprop:1;      /**< Set, if this partition is on the cprop list. */
 143 #ifdef DEBUG_libfirm
 144         partition_t       *dbg_next;       /**< Link all partitions for debugging */
 145         unsigned          nr;              /**< A unique number for (what-)mapping, >0. */
 146 #endif
 147 };
 148
 149 typedef struct environment_t {
 150         struct obstack  obst;           /**< obstack to allocate data structures. */
 151         partition_t     *worklist;      /**< The work list. */
 152         partition_t     *cprop;         /**< The constant propagation list. */
 153         partition_t     *touched;       /**< the touched set. */
 154         partition_t     *initial;       /**< The initial partition. */
 155         set             *opcode2id_map; /**< The opcodeMode->id map. */
 156         pmap            *type2id_map;   /**< The type->id map. */
 157         int             end_idx;        /**< -1 for local and 0 for global congruences. */
 158         int             lambda_input;   /**< Captured argument for lambda_partition(). */
 159 #ifdef DEBUG_libfirm
 160         partition_t     *dbg_list;      /**< List of all partitions. */
 161 #endif
 162 } environment_t;
 163
 164 /** Type of the what function. */
 165 typedef void *(*what_func)(const node_t *node, environment_t *env);
 166
 167 #define get_irn_node(irn)         ((node_t *)get_irn_link(irn))
 168 #define set_irn_node(irn, node)   set_irn_link(irn, node)
 169
 170 /* we do NOT use tarval_unreachable here, instead we use Top for this purpose */
 171 #undef tarval_unreachable
 172 #define tarval_unreachable tarval_top
 173
 174
 175 /** The debug module handle. */
 176 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
 177
 178 /** Next partition number. */
 179 DEBUG_ONLY(static unsigned part_nr = 0);
 180
 181 #ifdef DEBUG_libfirm
 182 static INLINE lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X);
 183
 184 /**
 185  * Dump partition to output.
 186  */
 187 static void dump_partition(const char *msg, const partition_t *part) {
 188         const node_t   *node;
 189         int            first = 1;
 190         lattice_elem_t type = get_partition_type(part);
 191
 192         DB((dbg, LEVEL_2, "%s part%u (%u, %+F) {\n  ", msg, part->nr, part->n_nodes, type));
 193         list_for_each_entry(node_t, node, &part->entries, node_list) {
 194                 DB((dbg, LEVEL_2, "%s%+F", first ? "" : ", ", node->node));
 195                 first = 0;
 196         }
 197         DB((dbg, LEVEL_2, "\n}\n"));
 198 }
 199
 200 /**
 201  * Dump all partitions.
 202  */
 203 static void dump_all_partitions(const environment_t *env) {
 204         const partition_t *P;
 205
 206         DB((dbg, LEVEL_2, "All partitions\n===============\n"));
 207         for (P = env->dbg_list; P != NULL; P = P->dbg_next)
 208                 dump_partition("", P);
 209 }
 210
 211 #else
 212 #define dump_partition(msg, part)
 213 #define dump_all_partitions(env)
 214 #endif
 215
 216 #if defined(VERIFY_MONOTONE) && defined (DEBUG_libfirm)
 217 /**
 218  * Verify that a type transition is monotone
 219  */
 220 static void verify_type(const lattice_elem_t old_type, const lattice_elem_t new_type) {
 221         if (old_type.tv == new_type.tv) {
 222                 /* no change */
 223                 return;
 224         }
 225         if (old_type.tv == tarval_top) {
 226                 /* from Top down-to is always allowed */
 227                 return;
 228         }
 229         if (old_type.tv == tarval_reachable) {
 230                 panic("verify_type(): wrong translation from %+F to %+F", old_type, new_type);
 231         }
 232         if (new_type.tv == tarval_bottom || new_type.tv == tarval_reachable) {
 233                 /* bottom reached */
 234                 return;
 235         }
 236         panic("verify_type(): wrong translation from %+F to %+F", old_type, new_type);
 237 }
 238 #else
 239 #define verify_type(old_type, new_type)
 240 #endif
 241
 242 /**
 243  * Compare two pointer values of a listmap.
 244  */
 245 static int listmap_cmp_ptr(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 246         const listmap_entry_t *e1 = elt;
 247         const listmap_entry_t *e2 = key;
 248
 249         (void) size;
 250         return e1->id != e2->id;
 251 }  /* listmap_cmp_ptr */
 252
 253 /**
 254  * Initializes a listmap.
 255  *
 256  * @param map  the listmap
 257  */
 258 static void listmap_init(listmap_t *map) {
 259         map->map    = new_set(listmap_cmp_ptr, 16);
 260         map->values = NULL;
 261 }  /* listmap_init */
 262
 263 /**
 264  * Terminates a listmap.
 265  *
 266  * @param map  the listmap
 267  */
 268 static void listmap_term(listmap_t *map) {
 269         del_set(map->map);
 270 }  /* listmap_term */
 271
 272 /**
 273  * Return the associated listmap entry for a given id.
 274  *
 275  * @param map  the listmap
 276  * @param id   the id to search for
 277  *
 278  * @return the asociated listmap entry for the given id
 279  */
 280 static listmap_entry_t *listmap_find(listmap_t *map, void *id) {
 281         listmap_entry_t key, *entry;
 282
 283         key.id   = id;
 284         key.list = NULL;
 285         key.next = NULL;
 286         entry = set_insert(map->map, &key, sizeof(key), HASH_PTR(id));
 287
 288         if (entry->list == NULL) {
 289                 /* a new entry, put into the list */
 290                 entry->next = map->values;
 291                 map->values = entry;
 292         }
 293         return entry;
 294 }  /* listmap_find */
 295
 296 /**
 297  * Calculate the hash value for an opcode map entry.
 298  *
 299  * @param entry  an opcode map entry
 300  *
 301  * @return a hash value for the given opcode map entry
 302  */
 303 static unsigned opcode_hash(const opcode_key_t *entry) {
 304         return (entry->mode - (ir_mode *)0) * 9 + entry->code + entry->u.proj * 3 + HASH_PTR(entry->u.ent);
 305 }  /* opcode_hash */
 306
 307 /**
 308  * Compare two entries in the opcode map.
 309  */
 310 static int cmp_opcode(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 311         const opcode_key_t *o1 = elt;
 312         const opcode_key_t *o2 = key;
 313
 314         (void) size;
 315         return o1->code != o2->code || o1->mode != o2->mode ||
 316                o1->u.proj != o2->u.proj || o1->u.ent != o2->u.ent;
 317 }  /* cmp_opcode */
 318
 319 /**
 320  * Compare two Def-Use edges for input position.
 321  */
 322 static int cmp_def_use_edge(const void *a, const void *b) {
 323         const ir_def_use_edge *ea = a;
 324         const ir_def_use_edge *eb = b;
 325
 326         /* no overrun, because range is [-1, MAXINT] */
 327         return ea->pos - eb->pos;
 328 }  /* cmp_def_use_edge */
 329
 330 /**
 331  * We need the Def-Use edges sorted.
 332  */
 333 static void sort_irn_outs(node_t *node) {
 334         ir_node *irn = node->node;
 335         int n_outs = get_irn_n_outs(irn);
 336
 337         if (n_outs > 1) {
 338                 qsort(&irn->out[1], n_outs, sizeof(irn->out[0]), cmp_def_use_edge);
 339         }
 340         node->max_user_input = irn->out[n_outs].pos;
 341 }  /* sort_irn_outs */
 342
 343 /**
 344  * Return the type of a node.
 345  *
 346  * @param irn  an IR-node
 347  *
 348  * @return the associated type of this node
 349  */
 350 static INLINE lattice_elem_t get_node_type(const ir_node *irn) {
 351         return get_irn_node(irn)->type;
 352 }  /* get_node_type */
 353
 354 /**
 355  * Return the tarval of a node.
 356  *
 357  * @param irn  an IR-node
 358  *
 359  * @return the associated type of this node
 360  */
 361 static INLINE tarval *get_node_tarval(const ir_node *irn) {
 362         lattice_elem_t type = get_node_type(irn);
 363
 364         if (is_tarval(type.tv))
 365                 return type.tv;
 366         return tarval_bottom;
 367 }  /* get_node_type */
 368
 369 /**
 370  * Add a partition to the worklist.
 371  */
 372 static INLINE void add_to_worklist(partition_t *X, environment_t *env) {
 373         assert(X->on_worklist == 0);
 374         X->wl_next     = env->worklist;
 375         X->on_worklist = 1;
 376         env->worklist  = X;
 377 }
 378
 379 /**
 380  * Create a new empty partition.
 381  *
 382  * @param env   the environment
 383  *
 384  * @return a newly allocated partition
 385  */
 386 static INLINE partition_t *new_partition(environment_t *env) {
 387         partition_t *part = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*part));
 388
 389         INIT_LIST_HEAD(&part->entries);
 390         INIT_LIST_HEAD(&part->cprop);
 391         INIT_LIST_HEAD(&part->split_list);
 392         part->wl_next         = NULL;
 393         part->touched_next    = NULL;
 394         part->cprop_next      = NULL;
 395         part->touched         = NULL;
 396         part->n_nodes         = 0;
 397         part->n_touched       = 0;
 398         part->max_arity       = 0;
 399         part->max_user_inputs = 0;
 400         part->on_worklist     = 0;
 401         part->on_touched      = 0;
 402         part->on_cprop        = 0;
 403 #ifdef DEBUG_libfirm
 404         part->dbg_next        = env->dbg_list;
 405         env->dbg_list         = part;
 406         part->nr              = part_nr++;
 407 #endif
 408
 409         return part;
 410 }  /* new_partition */
 411
 412 /**
 413  * Get the first node from a partition.
 414  */
 415 static INLINE node_t *get_first_node(const partition_t *X) {
 416         return list_entry(X->entries.next, node_t, node_list);
 417 }
 418
 419 /**
 420  * Return the type of a partition (assuming partition is non-empty and
 421  * all elements have the same type).
 422  *
 423  * @param X  a partition
 424  *
 425  * @return the type of the first element of the partition
 426  */
 427 static INLINE lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X) {
 428         const node_t *first = get_first_node(X);
 429         return first->type;
 430 }  /* get_partition_type */
 431
 432 /**
 433  * Creates a partition node for the given IR-node and place it
 434  * into the given partition.
 435  *
 436  * @param irn   an IR-node
 437  * @param part  a partition to place the node in
 438  * @param env   the environment
 439  *
 440  * @return the created node
 441  */
 442 static node_t *create_partition_node(ir_node *irn, partition_t *part, environment_t *env) {
 443         /* create a partition node and place it in the partition */
 444         node_t *node = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*node));
 445
 446         INIT_LIST_HEAD(&node->node_list);
 447         INIT_LIST_HEAD(&node->cprop_list);
 448         node->node           = irn;
 449         node->part           = part;
 450         node->next           = NULL;
 451         node->type.tv        = tarval_top;
 452         node->max_user_input = 0;
 453         node->next_edge      = 0;
 454         node->on_touched     = 0;
 455         node->on_cprop       = 0;
 456         node->on_fallen      = 0;
 457         set_irn_node(irn, node);
 458
 459         list_add_tail(&node->node_list, &part->entries);
 460         ++part->n_nodes;
 461
 462         return node;
 463 }  /* create_partition_node */
 464
 465 /**
 466  * Pre-Walker, init all Block-Phi lists.
 467  */
 468 static void init_block_phis(ir_node *irn, void *env) {
 469         (void) env;
 470
 471         if (is_Block(irn)) {
 472                 set_Block_phis(irn, NULL);
 473         }
 474 }
 475
 476 /**
 477  * Post-Walker, initialize all Nodes' type to U or top and place
 478  * all nodes into the TOP partition.
 479  */
 480 static void create_initial_partitions(ir_node *irn, void *ctx) {
 481         environment_t *env  = ctx;
 482         partition_t   *part = env->initial;
 483         node_t        *node;
 484         int           arity;
 485
 486         node = create_partition_node(irn, part, env);
 487         sort_irn_outs(node);
 488         arity = get_irn_arity(irn);
 489         if (arity > part->max_arity)
 490                 part->max_arity = arity;
 491         if (node->max_user_input > part->max_user_inputs)
 492                 part->max_user_inputs = node->max_user_input;
 493
 494         if (is_Phi(irn)) {
 495                 add_Block_phi(get_nodes_block(irn), irn);
 496         }
 497 }  /* create_initial_partitions */
 498
 499 /**
 500  * Add a partition to the touched set if not already there.
 501  *
 502  * @param part  the partition
 503  * @param env   the environment
 504  */
 505 static INLINE void add_to_touched(partition_t *part, environment_t *env) {
 506         if (part->on_touched == 0) {
 507                 part->touched_next = env->touched;
 508                 env->touched       = part;
 509                 part->on_touched   = 1;
 510         }
 511 }  /* add_to_touched */
 512
 513 /**
 514  * Add a node to the entry.partition.touched set if not already there.
 515  *
 516  * @param y  a node
 517  */
 518 static INLINE void add_to_partition_touched(node_t *y) {
 519         if (y->on_touched == 0) {
 520                 partition_t *part = y->part;
 521
 522                 y->next       = part->touched;
 523                 part->touched = y;
 524                 y->on_touched = 1;
 525                 ++part->n_touched;
 526         }
 527 }  /* add_to_partition_touched */
 528
 529 /**
 530  * Update the worklist: If Z is on worklist then add Z' to worklist.
 531  * Else add the smaller of Z and Z' to worklist.
 532  *
 533  * @param Z        the Z partition
 534  * @param Z_prime  the Z' partition, a previous part of Z
 535  * @param env      the environment
 536  */
 537 static void update_worklist(partition_t *Z, partition_t *Z_prime, environment_t *env) {
 538         if (Z->on_worklist || Z_prime->n_nodes < Z->n_nodes) {
 539                 add_to_worklist(Z_prime, env);
 540         } else {
 541                 add_to_worklist(Z, env);
 542         }
 543 }  /* update_worklist */
 544
 545 /**
 546  * Split a partition by a local list.
 547  *
 548  * @param Z    the Z partition to split
 549  * @param g    a (non-empty) node list
 550  * @param env  the environment
 551  *
 552  * @return  a new partition containing the nodes of g
 553  */
 554 static partition_t *split(partition_t *Z, node_t *g, environment_t *env) {
 555         partition_t *Z_prime;
 556         node_t      *node;
 557         unsigned    n = 0;
 558         int         max_input, max_arity, arity;
 559
 560         dump_partition("Splitting ", Z);
 561
 562         assert(g != NULL);
 563
 564         /* Remove g from Z. */
 565         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 566                 list_del(&node->node_list);
 567                 ++n;
 568         }
 569         assert(n < Z->n_nodes);
 570         Z->n_nodes -= n;
 571
 572         /* Move g to a new partition, Z\92. */
 573         Z_prime = new_partition(env);
 574         max_arity = max_input = 0;
 575         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 576                 list_add(&node->node_list, &Z_prime->entries);
 577                 node->part = Z_prime;
 578                 arity = get_irn_arity(node->node);
 579                 if (arity > max_arity)
 580                         max_arity = arity;
 581                 if (node->max_user_input > max_input)
 582                         max_input = node->max_user_input;
 583         }
 584         Z_prime->max_arity       = max_arity;
 585         Z_prime->max_user_inputs = max_input;
 586         Z_prime->n_nodes         = n;
 587
 588         update_worklist(Z, Z_prime, env);
 589
 590         dump_partition("Now ", Z);
 591         dump_partition("Created new ", Z_prime);
 592         return Z_prime;
 593 }  /* split */
 594
 595 /**
 596  * Returns non-zero if the i'th input of a Phi node is live.
 597  *
 598  * @param phi  a Phi-node
 599  * @param i    an input number
 600  *
 601  * @return non-zero if the i'th input of the given Phi node is live
 602  */
 603 static int is_live_input(ir_node *phi, int i) {
 604         if (i >= 0) {
 605                 ir_node        *block = get_nodes_block(phi);
 606                 ir_node        *pred  = get_Block_cfgpred(block, i);
 607                 lattice_elem_t type   = get_node_type(pred);
 608
 609                 return type.tv != tarval_unreachable;
 610         }
 611         /* else it's the control input, always live */
 612         return 1;
 613 }  /* is_live_input */
 614
 615 /**
 616  * Return non-zero if a type is a constant.
 617  */
 618 static int is_constant_type(lattice_elem_t type) {
 619         if (type.tv != tarval_bottom && type.tv != tarval_top)
 620                 return 1;
 621         return 0;
 622 }  /* is_constant_type */
 623
 624 /**
 625  * Place a node on the cprop list.
 626  *
 627  * @param y    the node
 628  * @param env  the environment
 629  */
 630 static void add_node_to_cprop(node_t *y, environment_t *env) {
 631         /* Add y to y.partition.cprop. */
 632         if (y->on_cprop == 0) {
 633                 partition_t *Y = y->part;
 634
 635                 list_add_tail(&y->cprop_list, &Y->cprop);
 636                 y->on_cprop   = 1;
 637
 638                 DB((dbg, LEVEL_3, "Add %+F to part%u.cprop\n", y->node, Y->nr));
 639
 640                 /* place its partition on the cprop list */
 641                 if (Y->on_cprop == 0) {
 642                         Y->cprop_next = env->cprop;
 643                         env->cprop    = Y;
 644                         Y->on_cprop   = 1;
 645                 }
 646         }
 647         if (get_irn_mode(y->node) == mode_T) {
 648                 /* mode_T nodes always produce tarval_bottom, so we must explicitly
 649                    add it's Proj's to get constant evaluation to work */
 650                 int i;
 651
 652                 for (i = get_irn_n_outs(y->node) - 1; i >= 0; --i) {
 653                         node_t *proj = get_irn_node(get_irn_out(y->node, i));
 654
 655                         add_node_to_cprop(proj, env);
 656                 }
 657         }
 658
 659         if (is_Block(y->node)) {
 660                 /* Due to the way we handle Phi's, we must place all Phis of a block on the list
 661                  * if someone placed the block. The Block is only placed if the reachability
 662                  * changes, and this must be re-evaluated in compute_Phi(). */
 663                 ir_node *phi;
 664                 for (phi = get_Block_phis(y->node); phi != NULL; phi = get_Phi_next(phi)) {
 665                         node_t *p = get_irn_node(phi);
 666                         add_node_to_cprop(p, env);
 667                 }
 668         }
 669 }  /* add_node_to_cprop */
 670
 671 /**
 672  * Check whether a type is neither Top or a constant.
 673  * Note: U is handled like Top here, R is a constant.
 674  *
 675  * @param type  the type to check
 676  */
 677 static int type_is_neither_top_nor_const(const lattice_elem_t type) {
 678         if (is_tarval(type.tv)) {
 679                 if (type.tv == tarval_top)
 680                         return 0;
 681                 if (tarval_is_constant(type.tv))
 682                         return 0;
 683         } else {
 684                 /* is a symconst */
 685                 return 0;
 686         }
 687         return 1;
 688 }
 689
 690 /**
 691  * Split the partitions if caused by the first entry on the worklist.
 692  *
 693  * @param env  the environment
 694  */
 695 static void cause_splits(environment_t *env) {
 696         partition_t *X, *Y, *Z;
 697         node_t      *x, *y, *e;
 698         int         i, end_idx;
 699         ir_opcode   code;
 700         ir_node     *succ;
 701
 702         /* remove the first partition from the worklist */
 703         X = env->worklist;
 704         env->worklist  = X->wl_next;
 705         X->on_worklist = 0;
 706
 707         dump_partition("Cause_split: ", X);
 708         end_idx = env->end_idx;
 709         for (i = -1; i <= X->max_user_inputs; ++i) {
 710                 /* empty the touched set: already done, just clear the list */
 711                 env->touched = NULL;
 712
 713                 list_for_each_entry(node_t, x, &X->entries, node_list) {
 714                         int num_edges;
 715
 716                         if (i == -1) {
 717                                 x->next_edge = 1;
 718                         }
 719                         num_edges = get_irn_n_outs(x->node);
 720
 721                         while (x->next_edge <= num_edges) {
 722                                 ir_def_use_edge *edge = &x->node->out[x->next_edge];
 723
 724                                 /* check if we have necessary edges */
 725                                 if (edge->pos > i)
 726                                         break;
 727
 728                                 ++x->next_edge;
 729
 730                                 succ = edge->use;
 731
 732                                 /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
 733                                    if we are running in GCSE mode */
 734                                 if (i < end_idx && get_irn_pinned(succ) != op_pin_state_pinned)
 735                                         continue;
 736
 737                                 y = get_irn_node(succ);
 738                                 if (is_constant_type(y->type)) {
 739                                         code = get_irn_opcode(succ);
 740                                         if (code == iro_Sub || code == iro_Cmp)
 741                                                 add_node_to_cprop(y, env);
 742                                 }
 743
 744                                 /* Partitions of constants should not be split simply because their Nodes have unequal
 745                                    functions or incongruent inputs. */
 746                                 if (type_is_neither_top_nor_const(y->type) &&
 747                                         (! is_Phi(y->node) || is_live_input(y->node, i))) {
 748                                         Y = y->part;
 749                                         add_to_touched(Y, env);
 750                                         add_to_partition_touched(y);
 751                                 }
 752                         }
 753                 }
 754
 755                 for (Z = env->touched; Z != NULL; Z = Z->touched_next) {
 756                         /* remove it from the touched set */
 757                         Z->on_touched = 0;
 758
 759                         if (Z->n_nodes != Z->n_touched) {
 760                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by touched\n", Z->nr));
 761                                 split(Z, Z->touched, env);
 762                         }
 763                         /* Empty local Z.touched. */
 764                         for (e = Z->touched; e != NULL; e = e->next) {
 765                                 e->on_touched = 0;
 766                         }
 767                         Z->touched   = NULL;
 768                         Z->n_touched = 0;
 769                 }
 770         }
 771 }  /* cause_splits */
 772
 773 /**
 774  * Implements split_by_what(): Split a partition by characteristics given
 775  * by the what function.
 776  *
 777  * @param X     the partition to split
 778  * @param What  a function returning an Id for every node of the partition X
 779  * @param P     a list head to store the result partitions
 780  * @param env   the environment
 781  *
 782  * @return P
 783  */
 784 static list_head *split_by_what(partition_t *X, what_func What,
 785                                 list_head *P, environment_t *env) {
 786         node_t          *x, *S;
 787         listmap_t       map;
 788         listmap_entry_t *iter;
 789         partition_t     *R;
 790
 791         /* Let map be an empty mapping from the range of What to (local) list of Nodes. */
 792         listmap_init(&map);
 793         list_for_each_entry(node_t, x, &X->entries, node_list) {
 794                 void            *id = What(x, env);
 795                 listmap_entry_t *entry;
 796
 797                 if (id == NULL) {
 798                         /* input not allowed, ignore */
 799                         continue;
 800                 }
 801                 /* Add x to map[What(x)]. */
 802                 entry = listmap_find(&map, id);
 803                 x->next     = entry->list;
 804                 entry->list = x;
 805         }
 806         /* Let P be a set of Partitions. */
 807
 808         /* for all sets S except one in the range of map do */
 809         for (iter = map.values; iter != NULL; iter = iter->next) {
 810                 if (iter->next == NULL) {
 811                         /* this is the last entry, ignore */
 812                         break;
 813                 }
 814                 S = iter->list;
 815
 816                 /* Add SPLIT( X, S ) to P. */
 817                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by what\n", X->nr));
 818                 R = split(X, S, env);
 819                 list_add(&R->split_list, P);
 820         }
 821         /* Add X to P. */
 822         list_add(&X->split_list, P);
 823
 824         listmap_term(&map);
 825         return P;
 826 }  /* split_by_what */
 827
 828 /** lambda n.(n.type) */
 829 static void *lambda_type(const node_t *node, environment_t *env) {
 830         (void)env;
 831         return node->type.tv;
 832 }  /* lambda_type */
 833
 834 /** lambda n.(n.opcode) */
 835 static void *lambda_opcode(const node_t *node, environment_t *env) {
 836         opcode_key_t key, *entry;
 837         ir_node      *irn = node->node;
 838
 839         key.code   = get_irn_opcode(irn);
 840         key.mode   = get_irn_mode(irn);
 841         key.u.proj = 0;
 842         key.u.ent  = NULL;
 843
 844         switch (get_irn_opcode(irn)) {
 845         case iro_Proj:
 846                 key.u.proj = get_Proj_proj(irn);
 847                 break;
 848         case iro_Sel:
 849                 key.u.ent = get_Sel_entity(irn);
 850                 break;
 851         default:
 852                 break;
 853         }
 854
 855         entry = set_insert(env->opcode2id_map, &key, sizeof(key), opcode_hash(&key));
 856         return entry;
 857 }  /* lambda_opcode */
 858
 859 /** lambda n.(n[i].partition) */
 860 static void *lambda_partition(const node_t *node, environment_t *env) {
 861         ir_node *skipped = skip_Proj(node->node);
 862         ir_node *pred;
 863         node_t  *p;
 864         int     i = env->lambda_input;
 865
 866         if (i >= get_irn_arity(node->node)) {
 867                 /* we are outside the allowed range */
 868                 return NULL;
 869         }
 870
 871         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
 872            if we are running in GCSE mode */
 873         if (i < env->end_idx && get_irn_pinned(skipped) != op_pin_state_pinned)
 874                 return NULL;
 875
 876         pred = i == -1 ? get_irn_n(skipped, i) : get_irn_n(node->node, i);
 877         p    = get_irn_node(pred);
 878
 879         return p->part;
 880 }  /* lambda_partition */
 881
 882 /**
 883  * Checks whether a type is a constant.
 884  */
 885 static int is_type_constant(lattice_elem_t type) {
 886         if (is_tarval(type.tv))
 887                 return tarval_is_constant(type.tv);
 888         /* else it is a symconst */
 889         return 1;
 890 }
 891
 892 /**
 893  * Implements split_by().
 894  *
 895  * @param X    the partition to split
 896  * @param env  the environment
 897  */
 898 static void split_by(partition_t *X, environment_t *env) {
 899         list_head hP;
 900         list_head *P = &hP;
 901         int       input;
 902
 903         INIT_LIST_HEAD(P);
 904         DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n.type) on part%d\n", X->nr));
 905         P = split_by_what(X, lambda_type, P, env);
 906         do {
 907                 partition_t *Y = list_entry(P->next, partition_t, split_list);
 908
 909                 list_del(&Y->split_list);
 910                 if (Y->n_nodes > 1) {
 911                         lattice_elem_t type = get_partition_type(Y);
 912
 913                         /* we do not want split the TOP or constant partitions */
 914                         if (type.tv != tarval_top && !is_type_constant(type)) {
 915                                 list_head hQ;
 916                                 list_head *Q = &hQ;
 917
 918                                 INIT_LIST_HEAD(Q);
 919                                 DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n.opcode) on part%d\n", Y->nr));
 920                                 Q = split_by_what(Y, lambda_opcode, Q, env);
 921
 922                                 do {
 923                                         list_head   hR, hS;
 924                                         partition_t *Z        = list_entry(Q->next, partition_t, split_list);
 925                                         int         max_arity = Z->max_arity;
 926                                         list_head   *R = &hR, *S = &hS, *T;
 927
 928                                         list_del(&Z->split_list);
 929
 930                                         if (Z->n_nodes > 1) {
 931                                                 INIT_LIST_HEAD(R);
 932                                                 INIT_LIST_HEAD(S);
 933
 934                                                 /*
 935                                                  * BEWARE: during splitting by input 2 for instance we might
 936                                                  * create new partitions which are different by input 1, so collect
 937                                                  * them and split further.
 938                                                  */
 939                                                 list_add(&Z->split_list, R);
 940                                                 for (input = max_arity - 1; input >= -1; --input) {
 941                                                         do {
 942                                                                 partition_t *Z_prime = list_entry(R->next, partition_t, split_list);
 943
 944                                                                 list_del(&Z_prime->split_list);
 945                                                                 if (Z_prime->n_nodes > 1) {
 946                                                                         env->lambda_input = input;
 947                                                                         DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n[%d].partition) on part%d\n", input, Z_prime->nr));
 948                                                                         S = split_by_what(Z_prime, lambda_partition, S, env);
 949                                                                 } else {
 950                                                                         list_add(&Z_prime->split_list, S);
 951                                                                 }
 952                                                         } while (!list_empty(R));
 953                                                         T = R;
 954                                                         R = S;
 955                                                         S = T;
 956                                                 }
 957                                         }
 958                                 } while (!list_empty(Q));
 959                         }
 960                 }
 961         } while (!list_empty(P));
 962 }  /* split_by */
 963
 964 /**
 965  * (Re-)compute the type for a given node.
 966  *
 967  * @param node  the node
 968  */
 969 static void default_compute(node_t *node) {
 970         int     i;
 971         ir_node *irn = node->node;
 972         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
 973
 974         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
 975                 node->type.tv = tarval_top;
 976                 return;
 977         }
 978
 979         /* if any of the data inputs have type top, the result is type top */
 980         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 981                 ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
 982                 node_t  *p    = get_irn_node(pred);
 983
 984                 if (p->type.tv == tarval_top) {
 985                         node->type.tv = tarval_top;
 986                         return;
 987                 }
 988         }
 989
 990         if (get_irn_mode(node->node) == mode_X)
 991                 node->type.tv = tarval_reachable;
 992         else
 993                 node->type.tv = computed_value(irn);
 994 }  /* default_compute */
 995
 996 /**
 997  * (Re-)compute the type for a Block node.
 998  *
 999  * @param node  the node
1000  */
1001 static void compute_Block(node_t *node) {
1002         int     i;
1003         ir_node *block = node->node;
1004
1005         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
1006                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
1007
1008                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
1009                         /* A block is reachable, if at least of predecessor is reachable. */
1010                         node->type.tv = tarval_reachable;
1011                         return;
1012                 }
1013         }
1014         node->type.tv = tarval_top;
1015 }  /* compute_Block */
1016
1017 /**
1018  * (Re-)compute the type for a Bad node.
1019  *
1020  * @param node  the node
1021  */
1022 static void compute_Bad(node_t *node) {
1023         /* Bad nodes ALWAYS compute Top */
1024         node->type.tv = tarval_top;
1025 }  /* compute_Bad */
1026
1027 /**
1028  * (Re-)compute the type for an Unknown node.
1029  *
1030  * @param node  the node
1031  */
1032 static void compute_Unknown(node_t *node) {
1033         /* While Unknown nodes compute Top, but this is dangerous:
1034          * a if (unknown) would lead to BOTH control flows unreachable.
1035          * While this is correct in the given semantics, it would destroy the Firm
1036          * graph.
1037          * For now, we compute bottom here.
1038          */
1039         node->type.tv = tarval_bottom;
1040 }  /* compute_Unknown */
1041
1042 /**
1043  * (Re-)compute the type for a Jmp node.
1044  *
1045  * @param node  the node
1046  */
1047 static void compute_Jmp(node_t *node) {
1048         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(node->node));
1049
1050         node->type = block->type;
1051 }  /* compute_Jmp */
1052
1053 /**
1054  * (Re-)compute the type for the End node.
1055  *
1056  * @param node  the node
1057  */
1058 static void compute_End(node_t *node) {
1059         /* the End node is NOT dead of course */
1060         node->type.tv = tarval_reachable;
1061 }
1062
1063 /**
1064  * (Re-)compute the type for a SymConst node.
1065  *
1066  * @param node  the node
1067  */
1068 static void compute_SymConst(node_t *node) {
1069         ir_node *irn = node->node;
1070         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
1071
1072         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1073                 node->type.tv = tarval_top;
1074                 return;
1075         }
1076         switch (get_SymConst_kind(irn)) {
1077         case symconst_addr_ent:
1078         /* case symconst_addr_name: cannot handle this yet */
1079                 node->type.sym = get_SymConst_symbol(irn);
1080                 break;
1081         default:
1082                 node->type.tv = computed_value(irn);
1083         }
1084 }  /* compute_SymConst */
1085
1086 /**
1087  * (Re-)compute the type for a Phi node.
1088  *
1089  * @param node  the node
1090  */
1091 static void compute_Phi(node_t *node) {
1092         int            i;
1093         ir_node        *phi = node->node;
1094         lattice_elem_t type;
1095
1096         /* if a Phi is in a unreachable block, its type is TOP */
1097         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(phi));
1098
1099         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1100                 node->type.tv = tarval_top;
1101                 return;
1102         }
1103
1104         /* Phi implements the Meet operation */
1105         type.tv = tarval_top;
1106         for (i = get_Phi_n_preds(phi) - 1; i >= 0; --i) {
1107                 node_t *pred   = get_irn_node(get_Phi_pred(phi, i));
1108                 node_t *pred_X = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block->node, i));
1109
1110                 if (pred_X->type.tv == tarval_unreachable || pred->type.tv == tarval_top) {
1111                         /* ignore TOP inputs: We must check here for unreachable blocks,
1112                            because Firm constants live in the Start Block are NEVER Top.
1113                            Else, a Phi (1,2) will produce Bottom, even if the 2 for instance
1114                            comes from a unreachable input. */
1115                         continue;
1116                 }
1117                 if (pred->type.tv == tarval_bottom) {
1118                         node->type.tv = tarval_bottom;
1119                         return;
1120                 } else if (type.tv == tarval_top) {
1121                         /* first constant found */
1122                         type = pred->type;
1123                 } else if (type.tv != pred->type.tv) {
1124                         /* different constants or tarval_bottom */
1125                         node->type.tv = tarval_bottom;
1126                         return;
1127                 }
1128                 /* else nothing, constants are the same */
1129         }
1130         node->type = type;
1131 }  /* compute_Phi */
1132
1133 /**
1134  * (Re-)compute the type for an Add. Special case: one nodes is a Zero Const.
1135  *
1136  * @param node  the node
1137  */
1138 static void compute_Add(node_t *node) {
1139         ir_node        *sub = node->node;
1140         node_t         *l   = get_irn_node(get_Add_left(sub));
1141         node_t         *r   = get_irn_node(get_Add_right(sub));
1142         lattice_elem_t a    = l->type;
1143         lattice_elem_t b    = r->type;
1144         node_t         *block = get_irn_node(get_nodes_block(sub));
1145         ir_mode        *mode;
1146
1147         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1148                 node->type.tv = tarval_top;
1149                 return;
1150         }
1151
1152         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1153                 node->type.tv = tarval_top;
1154         } else if (a.tv == tarval_bottom || b.tv == tarval_bottom) {
1155                 node->type.tv = tarval_bottom;
1156         } else {
1157                 /* x + 0 = 0 + x = x, but beware of floating point +0 + -0, so we
1158                    must call tarval_add() first to handle this case! */
1159                 if (is_tarval(a.tv)) {
1160                         if (is_tarval(b.tv)) {
1161                                 node->type.tv = tarval_add(a.tv, b.tv);
1162                                 return;
1163                         }
1164                         mode = get_tarval_mode(a.tv);
1165                         if (a.tv == get_mode_null(mode)) {
1166                                 node->type = b;
1167                                 return;
1168                         }
1169                 } else if (is_tarval(b.tv)) {
1170                         mode = get_tarval_mode(b.tv);
1171                         if (b.tv == get_mode_null(mode)) {
1172                                 node->type = a;
1173                                 return;
1174                         }
1175                 }
1176                 node->type.tv = tarval_bottom;
1177         }
1178 }  /* compute_Add */
1179
1180 /**
1181  * Returns true if a type is a constant.
1182  */
1183 static int is_con(const lattice_elem_t type) {
1184         return is_entity(type.sym.entity_p) || tarval_is_constant(type.tv);
1185 }
1186
1187 /**
1188  * (Re-)compute the type for a Sub. Special case: both nodes are congruent.
1189  *
1190  * @param node  the node
1191  */
1192 static void compute_Sub(node_t *node) {
1193         ir_node        *sub = node->node;
1194         node_t         *l   = get_irn_node(get_Sub_left(sub));
1195         node_t         *r   = get_irn_node(get_Sub_right(sub));
1196         lattice_elem_t a    = l->type;
1197         lattice_elem_t b    = r->type;
1198         node_t         *block = get_irn_node(get_nodes_block(sub));
1199
1200         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1201                 node->type.tv = tarval_top;
1202                 return;
1203         }
1204         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1205                 node->type.tv = tarval_top;
1206         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1207                 if (is_tarval(a.tv) && is_tarval(b.tv)) {
1208                         node->type.tv = tarval_sub(a.tv, b.tv, get_irn_mode(sub));
1209                 } else if (is_tarval(a.tv) && tarval_is_null(a.tv)) {
1210                         node->type = b;
1211                 } else if (is_tarval(b.tv) && tarval_is_null(b.tv)) {
1212                         node->type = a;
1213                 } else {
1214                         node->type.tv = tarval_bottom;
1215                 }
1216         } else if (r->part == l->part &&
1217                    (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)))) {
1218                 if (node->type.tv == tarval_top) {
1219                         /*
1220                          * BEWARE: a - a is NOT always 0 for floating Point values, as
1221                          * NaN op NaN = NaN, so we must check this here.
1222                          */
1223                         ir_mode *mode = get_irn_mode(sub);
1224                         node->type.tv = get_mode_null(mode);
1225                 } else {
1226                         node->type.tv = tarval_bottom;
1227                 }
1228         } else {
1229                 node->type.tv = tarval_bottom;
1230         }
1231 }  /* compute_Sub */
1232
1233 /**
1234  * (Re-)compute the type for Cmp.
1235  *
1236  * @param node  the node
1237  */
1238 static void compute_Cmp(node_t *node) {
1239         ir_node        *cmp  = node->node;
1240         node_t         *l    = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
1241         node_t         *r    = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
1242         lattice_elem_t a     = l->type;
1243         lattice_elem_t b     = r->type;
1244
1245         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1246                 node->type.tv = tarval_top;
1247         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1248                 /* both nodes are constants, we can propbably do something */
1249                 node->type.tv = tarval_b_true;
1250         } else if (r->part == l->part) {
1251                 /* both nodes congruent, we can probably do something */
1252                 node->type.tv = tarval_b_true;
1253         } else {
1254                 node->type.tv = tarval_bottom;
1255         }
1256 }  /* compute_Proj_Cmp */
1257
1258 /**
1259  * (Re-)compute the type for a Proj(Cmp).
1260  *
1261  * @param node  the node
1262  * @param cond  the predecessor Cmp node
1263  */
1264 static void compute_Proj_Cmp(node_t *node, ir_node *cmp) {
1265         ir_node        *proj = node->node;
1266         node_t         *l    = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
1267         node_t         *r    = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
1268         lattice_elem_t a     = l->type;
1269         lattice_elem_t b     = r->type;
1270         pn_Cmp         pnc   = get_Proj_proj(proj);
1271
1272         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1273                 node->type.tv = tarval_top;
1274         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1275                 default_compute(node);
1276         } else if (r->part == l->part &&
1277                    (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)) || pnc == pn_Cmp_Lt || pnc == pn_Cmp_Gt)) {
1278                 if (node->type.tv == tarval_top) {
1279                         /*
1280                          * BEWARE: a == a is NOT always True for floating Point values, as
1281                          * NaN != NaN is defined, so we must check this here.
1282                          */
1283                         node->type.tv = new_tarval_from_long(pnc & pn_Cmp_Eq, mode_b);
1284                 } else {
1285                         node->type.tv = tarval_bottom;
1286                 }
1287         } else {
1288                 node->type.tv = tarval_bottom;
1289         }
1290 }  /* compute_Proj_Cmp */
1291
1292 /**
1293  * (Re-)compute the type for a Proj(Cond).
1294  *
1295  * @param node  the node
1296  * @param cond  the predecessor Cond node
1297  */
1298 static void compute_Proj_Cond(node_t *node, ir_node *cond) {
1299         ir_node *proj     = node->node;
1300         long    pnc       = get_Proj_proj(proj);
1301         ir_node *sel      = get_Cond_selector(cond);
1302         node_t  *selector = get_irn_node(sel);
1303
1304         if (get_irn_mode(sel) == mode_b) {
1305                 /* an IF */
1306                 if (pnc == pn_Cond_true) {
1307                         if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
1308                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1309                         } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
1310                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1311                         } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1312                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1313                         } else {
1314                                 assert(selector->type.tv == tarval_top);
1315                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1316                         }
1317                 } else {
1318                         assert(pnc == pn_Cond_false);
1319
1320                         if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
1321                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1322                         } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
1323                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1324                         } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1325                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1326                         } else {
1327                                 assert(selector->type.tv == tarval_top);
1328                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1329                         }
1330                 }
1331         } else {
1332                 /* an SWITCH */
1333                 if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1334                         node->type.tv = tarval_reachable;
1335                 } else if (selector->type.tv == tarval_top) {
1336                         node->type.tv = tarval_unreachable;
1337                 } else {
1338                         long value = get_tarval_long(selector->type.tv);
1339                         if (pnc == get_Cond_defaultProj(cond)) {
1340                                 /* default switch, have to check ALL other cases */
1341                                 int i;
1342
1343                                 for (i = get_irn_n_outs(cond) - 1; i >= 0; --i) {
1344                                         ir_node *succ = get_irn_out(cond, i);
1345
1346                                         if (succ == proj)
1347                                                 continue;
1348                                         if (value == get_Proj_proj(succ)) {
1349                                                 /* we found a match, will NOT take the default case */
1350                                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1351                                                 return;
1352                                         }
1353                                 }
1354                                 /* all cases checked, no match, will take default case */
1355                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1356                         } else {
1357                                 /* normal case */
1358                                 node->type.tv = value == pnc ? tarval_reachable : tarval_unreachable;
1359                         }
1360                 }
1361         }
1362 }  /* compute_Proj_Cond */
1363
1364 /**
1365  * (Re-)compute the type for a Proj-Nodes.
1366  *
1367  * @param node  the node
1368  */
1369 static void compute_Proj(node_t *node) {
1370         ir_node *proj = node->node;
1371         ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
1372         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(skip_Proj(proj)));
1373         ir_node *pred  = get_Proj_pred(proj);
1374
1375         if (get_Proj_proj(proj) == pn_Start_X_initial_exec && is_Start(pred)) {
1376                 /* The initial_exec node is ALWAYS reachable. */
1377                 node->type.tv = tarval_reachable;
1378                 return;
1379         }
1380
1381         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1382                 /* a Proj in a unreachable Block stay Top */
1383                 node->type.tv = tarval_top;
1384                 return;
1385         }
1386         if (get_irn_node(pred)->type.tv == tarval_top) {
1387                 /* if the predecessor is Top, its Proj follow */
1388                 node->type.tv = tarval_top;
1389                 return;
1390         }
1391
1392         if (mode == mode_M) {
1393                 /* mode M is always bottom */
1394                 node->type.tv = tarval_bottom;
1395                 return;
1396         }
1397         if (mode != mode_X) {
1398                 if (is_Cmp(pred))
1399                         compute_Proj_Cmp(node, pred);
1400                 else
1401                         default_compute(node);
1402                 return;
1403         }
1404         /* handle mode_X nodes */
1405
1406         switch (get_irn_opcode(pred)) {
1407         case iro_Start:
1408                 /* the Proj_X from the Start is always reachable.
1409                    However this is already handled at the top. */
1410                 node->type.tv = tarval_reachable;
1411                 break;
1412         case iro_Cond:
1413                 compute_Proj_Cond(node, pred);
1414                 break;
1415         default:
1416                 default_compute(node);
1417         }
1418 }  /* compute_Proj */
1419
1420 /**
1421  * (Re-)compute the type for a Confirm-Nodes.
1422  *
1423  * @param node  the node
1424  */
1425 static void compute_Confirm(node_t *node) {
1426         ir_node *confirm = node->node;
1427         node_t  *pred = get_irn_node(get_Confirm_value(confirm));
1428
1429         if (get_Confirm_cmp(confirm) == pn_Cmp_Eq) {
1430                 node_t *bound = get_irn_node(get_Confirm_bound(confirm));
1431
1432                 if (is_con(bound->type)) {
1433                         /* is equal to a constant */
1434                         node->type = bound->type;
1435                         return;
1436                 }
1437         }
1438         /* a Confirm is a copy OR a Const */
1439         node->type = pred->type;
1440 }  /* compute_Confirm */
1441
1442 /**
1443  * (Re-)compute the type for a given node.
1444  *
1445  * @param node  the node
1446  */
1447 static void compute(node_t *node) {
1448         compute_func func = (compute_func)node->node->op->ops.generic;
1449
1450         if (func != NULL)
1451                 func(node);
1452 }  /* compute */
1453
1454 /**
1455  * Propagate constant evaluation.
1456  *
1457  * @param env  the environment
1458  */
1459 static void propagate(environment_t *env) {
1460         partition_t    *X, *Y;
1461         node_t         *x;
1462         lattice_elem_t old_type;
1463         node_t         *fallen;
1464         unsigned       n_fallen;
1465         int            i;
1466
1467         while (env->cprop != NULL) {
1468                 /* remove the first partition X from cprop */
1469                 X           = env->cprop;
1470                 X->on_cprop = 0;
1471                 env->cprop  = X->cprop_next;
1472
1473                 DB((dbg, LEVEL_2, "Propagate type on part%d\n", X->nr));
1474                 fallen   = NULL;
1475                 n_fallen = 0;
1476                 while (! list_empty(&X->cprop)) {
1477                         /* remove the first Node x from X.cprop */
1478                         x = list_entry(X->cprop.next, node_t, cprop_list);
1479                         list_del(&x->cprop_list);
1480                         x->on_cprop = 0;
1481
1482                         /* compute a new type for x */
1483                         old_type = x->type;
1484                         DB((dbg, LEVEL_3, "computing type of %+F\n", x->node));
1485                         compute(x);
1486                         if (x->type.tv != old_type.tv) {
1487                                 verify_type(old_type, x->type);
1488                                 DB((dbg, LEVEL_2, "node %+F has changed type from %+F to %+F\n", x->node, old_type, x->type));
1489
1490                                 if (x->on_fallen == 0) {
1491                                         /* Add x to fallen. Nodes might fall from T -> const -> _|_, so check that they are
1492                                            not already on the list. */
1493                                         x->next      = fallen;
1494                                         x->on_fallen = 1;
1495                                         fallen       = x;
1496                                         ++n_fallen;
1497                                         DB((dbg, LEVEL_2, "Add node %+F to fallen\n", x->node));
1498                                 }
1499                                 for (i = get_irn_n_outs(x->node) - 1; i >= 0; --i) {
1500                                         ir_node *succ = get_irn_out(x->node, i);
1501                                         node_t  *y    = get_irn_node(succ);
1502
1503                                         /* Add y to y.partition.cprop. */
1504                                         add_node_to_cprop(y, env);
1505                                 }
1506                         }
1507                 }
1508
1509                 if (n_fallen > 0 && n_fallen != X->n_nodes) {
1510                         DB((dbg, LEVEL_2, "Splitting part%d by fallen\n", X->nr));
1511                         Y = split(X, fallen, env);
1512                 } else {
1513                         Y = X;
1514                 }
1515                 /* remove the nodes from the fallen list */
1516                 for (x = fallen; x != NULL; x = x->next)
1517                         x->on_fallen = 0;
1518
1519                 if (Y->n_nodes > 1)
1520                         split_by(Y, env);
1521         }
1522 }  /* propagate */
1523
1524 /**
1525  * Get the leader for a given node from its congruence class.
1526  *
1527  * @param irn  the node
1528  */
1529 static ir_node *get_leader(node_t *node) {
1530         partition_t *part = node->part;
1531
1532         if (part->n_nodes > 1) {
1533                 DB((dbg, LEVEL_2, "Found congruence class for %+F\n", node->node));
1534
1535                 return get_first_node(part)->node;
1536         }
1537         return node->node;
1538 }  /* get_leader */
1539
1540 /**
1541  * Return non-zero if the control flow predecessor node pred
1542  * is the only reachable control flow exit of its block.
1543  *
1544  * @param pred  the control flow exit
1545  */
1546 static int can_exchange(ir_node *pred) {
1547         if (is_Start(pred))
1548                 return 0;
1549         else if (is_Jmp(pred))
1550                 return 1;
1551         else if (get_irn_mode(pred) == mode_T) {
1552                 int i, k;
1553
1554                 /* if the predecessor block has more than one
1555                 reachable outputs we cannot remove the block */
1556                 k = 0;
1557                 for (i = get_irn_n_outs(pred) - 1; i >= 0; --i) {
1558                         ir_node *proj = get_irn_out(pred, i);
1559                         node_t  *node;
1560
1561                         /* skip non-control flow Proj's */
1562                         if (get_irn_mode(proj) != mode_X)
1563                                 continue;
1564
1565                         node = get_irn_node(proj);
1566                         if (node->type.tv == tarval_reachable) {
1567                                 if (++k > 1)
1568                                         return 0;
1569                         }
1570                 }
1571                 return 1;
1572         }
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 /**
1577  * Block Post-Walker, apply the analysis results on control flow by
1578  * shortening Phi's and Block inputs.
1579  */
1580 static void apply_cf(ir_node *block, void *ctx) {
1581         node_t  *node = get_irn_node(block);
1582         int     i, j, k, n;
1583         ir_node **ins, **in_X;
1584         ir_node *phi, *next;
1585
1586         (void) ctx;
1587         if (block == get_irg_end_block(current_ir_graph) ||
1588             block == get_irg_start_block(current_ir_graph)) {
1589                 /* the EndBlock is always reachable even if the analysis
1590                    finds out the opposite :-) */
1591                 return;
1592         }
1593         if (node->type.tv == tarval_unreachable) {
1594                 /* mark dead blocks */
1595                 set_Block_dead(block);
1596                 return;
1597         }
1598
1599         n = get_Block_n_cfgpreds(block);
1600
1601         if (n == 1) {
1602                 /* only one predecessor combine */
1603                 ir_node *pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(block, 0));
1604
1605                 if (can_exchange(pred))
1606                         exchange(block, get_nodes_block(pred));
1607                 return;
1608         }
1609
1610         NEW_ARR_A(ir_node *, in_X, n);
1611         k = 0;
1612         for (i = 0; i < n; ++i) {
1613                 ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
1614                 node_t  *node = get_irn_node(pred);
1615
1616                 if (node->type.tv == tarval_reachable) {
1617                         in_X[k++] = pred;
1618                 }
1619         }
1620         if (k >= n)
1621                 return;
1622
1623         NEW_ARR_A(ir_node *, ins, n);
1624         for (phi = get_Block_phis(block); phi != NULL; phi = next) {
1625                 node_t *node = get_irn_node(phi);
1626
1627                 next = get_Phi_next(phi);
1628                 if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
1629                         /* this Phi is replaced by a constant */
1630                         tarval  *tv = node->type.tv;
1631                         ir_node *c  = new_r_Const(current_ir_graph, block, get_tarval_mode(tv), tv);
1632
1633                         set_irn_node(c, node);
1634                         node->node = c;
1635                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", phi, c));
1636                         exchange(phi, c);
1637                 } else {
1638                         j = 0;
1639                         for (i = 0; i < n; ++i) {
1640                                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
1641
1642                                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
1643                                         ins[j++] = get_Phi_pred(phi, i);
1644                                 }
1645                         }
1646                         if (j <= 1) {
1647                                 /* this Phi is replaced by a single predecessor */
1648                                 ir_node *s = ins[0];
1649
1650                                 node->node = s;
1651                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", phi, s));
1652                                 exchange(phi, s);
1653                         } else {
1654                                 set_irn_in(phi, j, ins);
1655                         }
1656                 }
1657         }
1658
1659         if (k <= 1) {
1660                 /* this Block has only one live predecessor */
1661                 ir_node *pred = skip_Proj(in_X[0]);
1662
1663                 if (can_exchange(pred))
1664                         exchange(block, get_nodes_block(pred));
1665         } else {
1666                 set_irn_in(block, k, in_X);
1667         }
1668 }
1669
1670 /**
1671  * Post-Walker, apply the analysis results;
1672  */
1673 static void apply_result(ir_node *irn, void *ctx) {
1674         node_t *node = get_irn_node(irn);
1675
1676         (void) ctx;
1677         if (is_Block(irn) || is_End(irn) || is_Bad(irn)) {
1678                 /* blocks already handled, do not touch the End node */
1679         } else {
1680                 node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
1681
1682                 if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1683                         ir_node *bad = get_irg_bad(current_ir_graph);
1684
1685                         /* here, bad might already have a node, but this can be safely ignored
1686                            as long as bad has at least ONE valid node */
1687                         set_irn_node(bad, node);
1688                         node->node = bad;
1689                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is unreachable\n", irn));
1690                         exchange(irn, bad);
1691                 }
1692                 else if (node->type.tv == tarval_unreachable) {
1693                         ir_node *bad = get_irg_bad(current_ir_graph);
1694
1695                         /* see comment above */
1696                         set_irn_node(bad, node);
1697                         node->node = bad;
1698                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is unreachable\n", irn));
1699                         exchange(irn, bad);
1700                 }
1701                 else if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
1702                         if (is_Proj(irn)) {
1703                                 /* leave or Jmp */
1704                                 ir_node *cond = get_Proj_pred(irn);
1705
1706                                 if (is_Cond(cond)) {
1707                                         node_t *sel = get_irn_node(get_Cond_selector(cond));
1708
1709                                         if (is_tarval(sel->type.tv) && tarval_is_constant(sel->type.tv)) {
1710                                                 /* Cond selector is a constant, make a Jmp */
1711                                                 ir_node *jmp = new_r_Jmp(current_ir_graph, block->node);
1712                                                 set_irn_node(jmp, node);
1713                                                 node->node = jmp;
1714                                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, jmp));
1715                                                 exchange(irn, jmp);
1716                                         }
1717                                 }
1718                         }
1719                 } else {
1720                         /* normal data node */
1721                         if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
1722                                 tarval *tv = node->type.tv;
1723
1724                                 if (! is_Const(irn)) {
1725                                         /* can be replaced by a constant */
1726                                         ir_node *c = new_r_Const(current_ir_graph, block->node, get_tarval_mode(tv), tv);
1727                                         set_irn_node(c, node);
1728                                         node->node = c;
1729                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, c));
1730                                         exchange(irn, c);
1731                                 }
1732                         } else if (is_entity(node->type.sym.entity_p)) {
1733                                 if (! is_SymConst(irn)) {
1734                                         /* can be replaced by a Symconst */
1735                                         ir_node *symc = new_r_SymConst(current_ir_graph, block->node, get_irn_mode(irn), node->type.sym, symconst_addr_ent);
1736                                         set_irn_node(symc, node);
1737                                         node->node = symc;
1738
1739                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, symc));
1740                                         exchange(irn, symc);
1741                                 }
1742                         } else {
1743                                 ir_node *leader = get_leader(node);
1744
1745                                 if (leader != irn) {
1746                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F from part%d is replaced by %+F\n", irn, node->part->nr, leader));
1747                                         exchange(irn, leader);
1748                                 }
1749                         }
1750                 }
1751         }
1752 }  /* apply_result */
1753
1754 #define SET(code) op_##code->ops.generic = (op_func)compute_##code
1755
1756 /**
1757  * sets the generic functions to compute.
1758  */
1759 static void set_compute_functions(void) {
1760         int i;
1761
1762         /* set the default compute function */
1763         for (i = get_irp_n_opcodes() - 1; i >= 0; --i) {
1764                 ir_op *op = get_irp_opcode(i);
1765                 op->ops.generic = (op_func)default_compute;
1766         }
1767
1768         /* set specific functions */
1769         SET(Block);
1770         SET(Unknown);
1771         SET(Bad);
1772         SET(Jmp);
1773         SET(Phi);
1774         SET(Add);
1775         SET(Sub);
1776         SET(SymConst);
1777         SET(Cmp);
1778         SET(Proj);
1779         SET(Confirm);
1780         SET(End);
1781 }  /* set_compute_functions */
1782
1783 static int dump_partition_hook(FILE *F, ir_node *n, ir_node *local) {
1784         ir_node *irn = local != NULL ? local : n;
1785         node_t *node = get_irn_node(irn);
1786
1787         ir_fprintf(F, "info2 : \"partition %u type %+F\"\n", node->part->nr, node->type);
1788         return 1;
1789 }
1790
1791 void combo(ir_graph *irg) {
1792         environment_t env;
1793         ir_node       *initial_X;
1794         node_t        *start;
1795         ir_graph      *rem = current_ir_graph;
1796
1797         current_ir_graph = irg;
1798
1799         /* register a debug mask */
1800         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.combo");
1801         //firm_dbg_set_mask(dbg, SET_LEVEL_3);
1802
1803         DB((dbg, LEVEL_1, "Doing COMBO for %+F\n", irg));
1804
1805         obstack_init(&env.obst);
1806         env.worklist       = NULL;
1807         env.cprop          = NULL;
1808         env.touched        = NULL;
1809         env.initial        = NULL;
1810 #ifdef DEBUG_libfirm
1811         env.dbg_list       = NULL;
1812 #endif
1813         env.opcode2id_map  = new_set(cmp_opcode, iro_Last * 4);
1814         env.type2id_map    = pmap_create();
1815         env.end_idx        = get_opt_global_cse() ? 0 : -1;
1816         env.lambda_input   = 0;
1817
1818         assure_irg_outs(irg);
1819
1820         /* we have our own value_of function */
1821         set_value_of_func(get_node_tarval);
1822
1823         set_compute_functions();
1824         DEBUG_ONLY(part_nr = 0);
1825
1826         /* create the initial partition and place it on the work list */
1827         env.initial = new_partition(&env);
1828         add_to_worklist(env.initial, &env);
1829         irg_walk_graph(irg, init_block_phis, create_initial_partitions, &env);
1830
1831         /* Place the START Node's partition on cprop.
1832            Place the START Node on its local worklist. */
1833         initial_X = get_irg_initial_exec(irg);
1834         start     = get_irn_node(initial_X);
1835         add_node_to_cprop(start, &env);
1836
1837         do {
1838                 propagate(&env);
1839                 if (env.worklist != NULL)
1840                         cause_splits(&env);
1841         } while (env.cprop != NULL || env.worklist != NULL);
1842
1843         dump_all_partitions(&env);
1844
1845 #if 0
1846         set_dump_node_vcgattr_hook(dump_partition_hook);
1847         dump_ir_block_graph(irg, "-partition");
1848         set_dump_node_vcgattr_hook(NULL);
1849 #else
1850         (void)dump_partition_hook;
1851 #endif
1852
1853         /* apply the result */
1854         irg_block_walk_graph(irg, NULL, apply_cf, &env);
1855         irg_walk_graph(irg, NULL, apply_result, &env);
1856
1857         pmap_destroy(env.type2id_map);
1858         del_set(env.opcode2id_map);
1859         obstack_free(&env.obst, NULL);
1860
1861         /* restore value_of() default behavior */
1862         set_value_of_func(NULL);
1863         current_ir_graph = rem;
1864 }  /* combo */