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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   Cliff Click's Combined Analysis/Optimization
  23  * @author  Michael Beck
  24  * @version $Id$
  25  *
  26  * Note that we use the terminology from Click's work here, which is different
  27  * in some cases from Firm terminology.  Especially, Click's type is a
  28  * Firm tarval/entity, nevertheless we call it type here for "maximum compatibility".
  29  */
  30 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  31 # include "config.h"
  32 #endif
  33
  34 #include <assert.h>
  35
  36 #include "iroptimize.h"
  37 #include "irflag.h"
  38 #include "ircons.h"
  39 #include "list.h"
  40 #include "array.h"
  41 #include "set.h"
  42 #include "pmap.h"
  43 #include "obstack.h"
  44 #include "irgraph_t.h"
  45 #include "irnode_t.h"
  46 #include "iropt_t.h"
  47 #include "irgwalk.h"
  48 #include "irop.h"
  49 #include "irouts.h"
  50 #include "irgmod.h"
  51 #include "debug.h"
  52 #include "error.h"
  53
  54 #include "tv_t.h"
  55
  56 #include "irprintf.h"
  57 #include "irdump.h"
  58
  59 /* define this to check that all type translations are monotone */
  60 #define VERIFY_MONOTONE
  61
  62 typedef struct node_t            node_t;
  63 typedef struct partition_t       partition_t;
  64 typedef struct opcode_key_t      opcode_key_t;
  65 typedef struct listmap_entry_t   listmap_entry_t;
  66
  67 /** The type of the compute function. */
  68 typedef void (*compute_func)(node_t *node);
  69
  70 /**
  71  * An opcode map key.
  72  */
  73 struct opcode_key_t {
  74         ir_opcode   code;   /**< The Firm opcode. */
  75         ir_mode     *mode;  /**< The mode of all nodes in the partition. */
  76         union {
  77                 long      proj;   /**< For Proj nodes, its proj number */
  78                 ir_entity *ent;   /**< For Sel Nodes, its entity */
  79         } u;
  80 };
  81
  82 /**
  83  * An entry in the list_map.
  84  */
  85 struct listmap_entry_t {
  86         void            *id;    /**< The id. */
  87         node_t          *list;  /**< The associated list for this id. */
  88         listmap_entry_t *next;  /**< Link to the next entry in the map. */
  89 };
  90
  91 /** We must map id's to lists. */
  92 typedef struct listmap_t {
  93         set             *map;    /**< Map id's to listmap_entry_t's */
  94         listmap_entry_t *values; /**< List of all values in the map. */
  95 } listmap_t;
  96
  97 /**
  98  * A lattice element. Because we handle constants and symbolic constants different, we
  99  * have to use this union.
 100  */
 101 typedef union {
 102         tarval          *tv;
 103         symconst_symbol sym;
 104 } lattice_elem_t;
 105
 106 /**
 107  * A node.
 108  */
 109 struct node_t {
 110         ir_node         *node;          /**< The IR-node itself. */
 111         list_head       node_list;      /**< Double-linked list of entries. */
 112         list_head       cprop_list;     /**< Double-linked partition.cprop list. */
 113         partition_t     *part;          /**< points to the partition this node belongs to */
 114         node_t          *next;          /**< Next node on local list (partition.touched, fallen). */
 115         lattice_elem_t  type;           /**< The associated lattice element "type". */
 116         int             max_user_input; /**< Maximum input number of Def-Use edges. */
 117         int             next_edge;      /**< Index of the next Def-Use edge to use. */
 118         unsigned        on_touched:1;   /**< Set, if this node is on the partition.touched set. */
 119         unsigned        on_cprop:1;     /**< Set, if this node is on the partition.cprop list. */
 120         unsigned        on_fallen:1;    /**< Set, if this node is on the fallen list. */
 121 };
 122
 123 /**
 124  * A partition containing congruent nodes.
 125  */
 126 struct partition_t {
 127         list_head         entries;         /**< The head of partition node list. */
 128         list_head         cprop;           /**< The head of partition.cprop list. */
 129         partition_t       *wl_next;        /**< Next entry in the work list if any. */
 130         partition_t       *touched_next;   /**< Points to the next partition in the touched set. */
 131         partition_t       *cprop_next;     /**< Points to the next partition in the cprop list. */
 132         node_t            *touched;        /**< The partition.touched set of this partition. */
 133         unsigned          n_nodes;         /**< Number of entries in this partition. */
 134         unsigned          n_touched;       /**< Number of entries in the partition.touched. */
 135         int               max_arity;       /**< Maximum arity of all entries. */
 136         int               max_user_inputs; /**< Maximum number of user inputs of all entries. */
 137         unsigned          on_worklist:1;   /**< Set, if this partition is in the work list. */
 138         unsigned          on_touched:1;    /**< Set, if this partition is on the touched set. */
 139         unsigned          on_cprop:1;      /**< Set, if this partition is on the cprop list. */
 140 #ifdef DEBUG_libfirm
 141         partition_t       *dbg_next;       /**< Link all partitions for debugging */
 142         unsigned          nr;              /**< A unique number for (what-)mapping, >0. */
 143 #endif
 144 };
 145
 146 typedef struct environment_t {
 147         struct obstack  obst;           /**< obstack to allocate data structures. */
 148         partition_t     *worklist;      /**< The work list. */
 149         partition_t     *cprop;         /**< The constant propagation list. */
 150         partition_t     *touched;       /**< the touched set. */
 151         partition_t     *initial;       /**< The initial partition. */
 152         set             *opcode2id_map; /**< The opcodeMode->id map. */
 153         pmap            *type2id_map;   /**< The type->id map. */
 154         int             end_idx;        /**< -1 for local and 0 for global congruences. */
 155         int             lambda_input;   /**< Captured argument for lambda_partition(). */
 156 #ifdef DEBUG_libfirm
 157         partition_t     *dbg_list;      /**< List of all partitions. */
 158 #endif
 159 } environment_t;
 160
 161 /** Type of the what function. */
 162 typedef void *(*what_func)(const node_t *node, environment_t *env);
 163
 164 #define get_irn_node(irn)         ((node_t *)get_irn_link(irn))
 165 #define set_irn_node(irn, node)   set_irn_link(irn, node)
 166
 167 /* we do NOT use tarval_unreachable here, instead we use Top for this purpose */
 168 #undef tarval_unreachable
 169 #define tarval_unreachable tarval_top
 170
 171
 172 /** The debug module handle. */
 173 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
 174
 175 /** Next partition number. */
 176 DEBUG_ONLY(static unsigned part_nr = 0);
 177
 178 #ifdef DEBUG_libfirm
 179 static INLINE lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X);
 180
 181 /**
 182  * Dump partition to output.
 183  */
 184 static void dump_partition(const char *msg, const partition_t *part) {
 185         const node_t   *node;
 186         int            first = 1;
 187         lattice_elem_t type = get_partition_type(part);
 188
 189         DB((dbg, LEVEL_2, "%s part%u (%u, %+F) {\n  ", msg, part->nr, part->n_nodes, type));
 190         list_for_each_entry(node_t, node, &part->entries, node_list) {
 191                 DB((dbg, LEVEL_2, "%s%+F", first ? "" : ", ", node->node));
 192                 first = 0;
 193         }
 194         DB((dbg, LEVEL_2, "\n}\n"));
 195 }
 196
 197 /**
 198  * Dump all partitions.
 199  */
 200 static void dump_all_partitions(const environment_t *env) {
 201         const partition_t *P;
 202
 203         DB((dbg, LEVEL_2, "All partitions\n===============\n"));
 204         for (P = env->dbg_list; P != NULL; P = P->dbg_next)
 205                 dump_partition("", P);
 206 }
 207
 208 #else
 209 #define dump_partition(msg, part)
 210 #define dump_all_partitions(env)
 211 #endif
 212
 213 #if defined(VERIFY_MONOTONE) && defined (DEBUG_libfirm)
 214 /**
 215  * Verify that a type transition is monotone
 216  */
 217 static void verify_type(const lattice_elem_t old_type, const lattice_elem_t new_type) {
 218         if (old_type.tv == new_type.tv) {
 219                 /* no change */
 220                 return;
 221         }
 222         if (old_type.tv == tarval_top) {
 223                 /* from Top down-to is always allowed */
 224                 return;
 225         }
 226         if (old_type.tv == tarval_reachable) {
 227                 panic("verify_type(): wrong translation from %+F to %+F", old_type, new_type);
 228         }
 229         if (new_type.tv == tarval_bottom || new_type.tv == tarval_reachable) {
 230                 /* bottom reached */
 231                 return;
 232         }
 233         panic("verify_type(): wrong translation from %+F to %+F", old_type, new_type);
 234 }
 235 #else
 236 #define verify_type(old_type, new_type)
 237 #endif
 238
 239 /**
 240  * Compare two pointer values of a listmap.
 241  */
 242 static int listmap_cmp_ptr(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 243         const listmap_entry_t *e1 = elt;
 244         const listmap_entry_t *e2 = key;
 245
 246         (void) size;
 247         return e1->id != e2->id;
 248 }  /* listmap_cmp_ptr */
 249
 250 /**
 251  * Initializes a listmap.
 252  *
 253  * @param map  the listmap
 254  */
 255 static void listmap_init(listmap_t *map) {
 256         map->map    = new_set(listmap_cmp_ptr, 16);
 257         map->values = NULL;
 258 }  /* listmap_init */
 259
 260 /**
 261  * Terminates a listmap.
 262  *
 263  * @param map  the listmap
 264  */
 265 static void listmap_term(listmap_t *map) {
 266         del_set(map->map);
 267 }  /* listmap_term */
 268
 269 /**
 270  * Return the associated listmap entry for a given id.
 271  *
 272  * @param map  the listmap
 273  * @param id   the id to search for
 274  *
 275  * @return the asociated listmap entry for the given id
 276  */
 277 static listmap_entry_t *listmap_find(listmap_t *map, void *id) {
 278         listmap_entry_t key, *entry;
 279
 280         key.id   = id;
 281         key.list = NULL;
 282         key.next = NULL;
 283         entry = set_insert(map->map, &key, sizeof(key), HASH_PTR(id));
 284
 285         if (entry->list == NULL) {
 286                 /* a new entry, put into the list */
 287                 entry->next = map->values;
 288                 map->values = entry;
 289         }
 290         return entry;
 291 }  /* listmap_find */
 292
 293 /**
 294  * Calculate the hash value for an opcode map entry.
 295  *
 296  * @param entry  an opcode map entry
 297  *
 298  * @return a hash value for the given opcode map entry
 299  */
 300 static unsigned opcode_hash(const opcode_key_t *entry) {
 301         return (entry->mode - (ir_mode *)0) * 9 + entry->code + entry->u.proj * 3 + HASH_PTR(entry->u.ent);
 302 }  /* opcode_hash */
 303
 304 /**
 305  * Compare two entries in the opcode map.
 306  */
 307 static int cmp_opcode(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 308         const opcode_key_t *o1 = elt;
 309         const opcode_key_t *o2 = key;
 310
 311         (void) size;
 312         return o1->code != o2->code || o1->mode != o2->mode ||
 313                o1->u.proj != o2->u.proj || o1->u.ent != o2->u.ent;
 314 }  /* cmp_opcode */
 315
 316 /**
 317  * Compare two Def-Use edges for input position.
 318  */
 319 static int cmp_def_use_edge(const void *a, const void *b) {
 320         const ir_def_use_edge *ea = a;
 321         const ir_def_use_edge *eb = b;
 322
 323         /* no overrun, because range is [-1, MAXINT] */
 324         return ea->pos - eb->pos;
 325 }  /* cmp_def_use_edge */
 326
 327 /**
 328  * We need the Def-Use edges sorted.
 329  */
 330 static void sort_irn_outs(node_t *node) {
 331         ir_node *irn = node->node;
 332         int n_outs = get_irn_n_outs(irn);
 333
 334         if (n_outs > 1) {
 335                 qsort(&irn->out[1], n_outs, sizeof(irn->out[0]), cmp_def_use_edge);
 336         }
 337         node->max_user_input = irn->out[n_outs].pos;
 338 }  /* sort_irn_outs */
 339
 340 /**
 341  * Return the type of a node.
 342  *
 343  * @param irn  an IR-node
 344  *
 345  * @return the associated type of this node
 346  */
 347 static INLINE lattice_elem_t get_node_type(const ir_node *irn) {
 348         return get_irn_node(irn)->type;
 349 }  /* get_node_type */
 350
 351 /**
 352  * Return the tarval of a node.
 353  *
 354  * @param irn  an IR-node
 355  *
 356  * @return the associated type of this node
 357  */
 358 static INLINE tarval *get_node_tarval(const ir_node *irn) {
 359         lattice_elem_t type = get_node_type(irn);
 360
 361         if (is_tarval(type.tv))
 362                 return type.tv;
 363         return tarval_bottom;
 364 }  /* get_node_type */
 365
 366 /**
 367  * Add a partition to the worklist.
 368  */
 369 static INLINE void add_to_worklist(partition_t *X, environment_t *env) {
 370         assert(X->on_worklist == 0);
 371         X->wl_next     = env->worklist;
 372         X->on_worklist = 1;
 373         env->worklist  = X;
 374 }
 375
 376 /**
 377  * Create a new empty partition.
 378  *
 379  * @param env   the environment
 380  *
 381  * @return a newly allocated partition
 382  */
 383 static INLINE partition_t *new_partition(environment_t *env) {
 384         partition_t *part = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*part));
 385
 386         INIT_LIST_HEAD(&part->entries);
 387         INIT_LIST_HEAD(&part->cprop);
 388         part->wl_next         = NULL;
 389         part->touched_next    = NULL;
 390         part->cprop_next      = NULL;
 391         part->touched         = NULL;
 392         part->n_nodes         = 0;
 393         part->n_touched       = 0;
 394         part->max_arity       = 0;
 395         part->max_user_inputs = 0;
 396         part->on_worklist     = 0;
 397         part->on_touched      = 0;
 398         part->on_cprop        = 0;
 399 #ifdef DEBUG_libfirm
 400         part->dbg_next        = env->dbg_list;
 401         env->dbg_list         = part;
 402         part->nr              = part_nr++;
 403 #endif
 404
 405         return part;
 406 }  /* new_partition */
 407
 408 /**
 409  * Get the first node from a partition.
 410  */
 411 static INLINE node_t *get_first_node(const partition_t *X) {
 412         return list_entry(X->entries.next, node_t, node_list);
 413 }
 414
 415 /**
 416  * Return the type of a partition (assuming partition is non-empty and
 417  * all elements have the same type).
 418  *
 419  * @param X  a partition
 420  *
 421  * @return the type of the first element of the partition
 422  */
 423 static INLINE lattice_elem_t get_partition_type(const partition_t *X) {
 424         const node_t *first = get_first_node(X);
 425         return first->type;
 426 }  /* get_partition_type */
 427
 428 /**
 429  * Creates a partition node for the given IR-node and place it
 430  * into the given partition.
 431  *
 432  * @param irn   an IR-node
 433  * @param part  a partition to place the node in
 434  * @param env   the environment
 435  *
 436  * @return the created node
 437  */
 438 static node_t *create_partition_node(ir_node *irn, partition_t *part, environment_t *env) {
 439         /* create a partition node and place it in the partition */
 440         node_t *node = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*node));
 441
 442         INIT_LIST_HEAD(&node->node_list);
 443         INIT_LIST_HEAD(&node->cprop_list);
 444         node->node           = irn;
 445         node->part           = part;
 446         node->next           = NULL;
 447         node->type.tv        = tarval_top;
 448         node->max_user_input = 0;
 449         node->next_edge      = 0;
 450         node->on_touched     = 0;
 451         node->on_cprop       = 0;
 452         node->on_fallen      = 0;
 453         set_irn_node(irn, node);
 454
 455         list_add_tail(&node->node_list, &part->entries);
 456         ++part->n_nodes;
 457
 458         return node;
 459 }  /* create_partition_node */
 460
 461 /**
 462  * Pre-Walker, init all Block-Phi lists.
 463  */
 464 static void init_block_phis(ir_node *irn, void *env) {
 465         (void) env;
 466
 467         if (is_Block(irn)) {
 468                 set_Block_phis(irn, NULL);
 469         }
 470 }
 471
 472 /**
 473  * Post-Walker, initialize all Nodes' type to U or top and place
 474  * all nodes into the TOP partition.
 475  */
 476 static void create_initial_partitions(ir_node *irn, void *ctx) {
 477         environment_t *env  = ctx;
 478         partition_t   *part = env->initial;
 479         node_t        *node;
 480         int           arity;
 481
 482         node = create_partition_node(irn, part, env);
 483         sort_irn_outs(node);
 484         arity = get_irn_arity(irn);
 485         if (arity > part->max_arity)
 486                 part->max_arity = arity;
 487         if (node->max_user_input > part->max_user_inputs)
 488                 part->max_user_inputs = node->max_user_input;
 489
 490         if (is_Phi(irn)) {
 491                 add_Block_phi(get_nodes_block(irn), irn);
 492         }
 493 }  /* create_initial_partitions */
 494
 495 /**
 496  * Add a partition to the touched set if not already there.
 497  *
 498  * @param part  the partition
 499  * @param env   the environment
 500  */
 501 static INLINE void add_to_touched(partition_t *part, environment_t *env) {
 502         if (part->on_touched == 0) {
 503                 part->touched_next = env->touched;
 504                 env->touched       = part;
 505                 part->on_touched   = 1;
 506         }
 507 }  /* add_to_touched */
 508
 509 /**
 510  * Add a node to the entry.partition.touched set if not already there.
 511  *
 512  * @param y  a node
 513  */
 514 static INLINE void add_to_partition_touched(node_t *y) {
 515         if (y->on_touched == 0) {
 516                 partition_t *part = y->part;
 517
 518                 y->next       = part->touched;
 519                 part->touched = y;
 520                 y->on_touched = 1;
 521                 ++part->n_touched;
 522         }
 523 }  /* add_to_partition_touched */
 524
 525 /**
 526  * Update the worklist: If Z is on worklist then add Z' to worklist.
 527  * Else add the smaller of Z and Z' to worklist.
 528  *
 529  * @param Z        the Z partition
 530  * @param Z_prime  the Z' partition, a previous part of Z
 531  * @param env      the environment
 532  */
 533 static void update_worklist(partition_t *Z, partition_t *Z_prime, environment_t *env) {
 534         if (Z->on_worklist || Z_prime->n_nodes < Z->n_nodes) {
 535                 add_to_worklist(Z_prime, env);
 536         } else {
 537                 add_to_worklist(Z, env);
 538         }
 539 }  /* update_worklist */
 540
 541 /**
 542  * Split a partition by a local list.
 543  *
 544  * @param Z    the Z partition to split
 545  * @param g    a (non-empty) node list
 546  * @param env  the environment
 547  *
 548  * @return  a new partition containing the nodes of g
 549  */
 550 static partition_t *split(partition_t *Z, node_t *g, environment_t *env) {
 551         partition_t *Z_prime;
 552         node_t      *node;
 553         unsigned    n = 0;
 554         int         max_input, max_arity, arity;
 555
 556         dump_partition("Splitting ", Z);
 557
 558         assert(g != NULL);
 559
 560         /* Remove g from Z. */
 561         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 562                 list_del(&node->node_list);
 563                 ++n;
 564         }
 565         assert(n < Z->n_nodes);
 566         Z->n_nodes -= n;
 567
 568         /* Move g to a new partition, Z\92. */
 569         Z_prime = new_partition(env);
 570         max_arity = max_input = 0;
 571         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 572                 list_add(&node->node_list, &Z_prime->entries);
 573                 node->part = Z_prime;
 574                 arity = get_irn_arity(node->node);
 575                 if (arity > max_arity)
 576                         max_arity = arity;
 577                 if (node->max_user_input > max_input)
 578                         max_input = node->max_user_input;
 579         }
 580         Z_prime->max_arity       = max_arity;
 581         Z_prime->max_user_inputs = max_input;
 582         Z_prime->n_nodes         = n;
 583
 584         update_worklist(Z, Z_prime, env);
 585
 586         dump_partition("Now ", Z);
 587         dump_partition("Created new ", Z_prime);
 588         return Z_prime;
 589 }  /* split */
 590
 591 /**
 592  * Returns non-zero if the i'th input of a Phi node is live.
 593  *
 594  * @param phi  a Phi-node
 595  * @param i    an input number
 596  *
 597  * @return non-zero if the i'th input of the given Phi node is live
 598  */
 599 static int is_live_input(ir_node *phi, int i) {
 600         if (i >= 0) {
 601                 ir_node        *block = get_nodes_block(phi);
 602                 ir_node        *pred  = get_Block_cfgpred(block, i);
 603                 lattice_elem_t type   = get_node_type(pred);
 604
 605                 return type.tv != tarval_unreachable;
 606         }
 607         /* else it's the control input, always live */
 608         return 1;
 609 }  /* is_live_input */
 610
 611 /**
 612  * Return non-zero if a type is a constant.
 613  */
 614 static int is_constant_type(lattice_elem_t type) {
 615         if (type.tv != tarval_bottom && type.tv != tarval_top)
 616                 return 1;
 617         return 0;
 618 }  /* is_constant_type */
 619
 620 /**
 621  * Place a node on the cprop list.
 622  *
 623  * @param y    the node
 624  * @param env  the environment
 625  */
 626 static void add_node_to_cprop(node_t *y, environment_t *env) {
 627         /* Add y to y.partition.cprop. */
 628         if (y->on_cprop == 0) {
 629                 partition_t *Y = y->part;
 630
 631                 list_add_tail(&y->cprop_list, &Y->cprop);
 632                 y->on_cprop   = 1;
 633
 634                 DB((dbg, LEVEL_3, "Add %+F to part%u.cprop\n", y->node, Y->nr));
 635
 636                 /* place its partition on the cprop list */
 637                 if (Y->on_cprop == 0) {
 638                         Y->cprop_next = env->cprop;
 639                         env->cprop    = Y;
 640                         Y->on_cprop   = 1;
 641                 }
 642         }
 643         if (get_irn_mode(y->node) == mode_T) {
 644                 /* mode_T nodes always produce tarval_bottom, so we must explicitly
 645                    add it's Proj's to get constant evaluation to work */
 646                 int i;
 647
 648                 for (i = get_irn_n_outs(y->node) - 1; i >= 0; --i) {
 649                         node_t *proj = get_irn_node(get_irn_out(y->node, i));
 650
 651                         add_node_to_cprop(proj, env);
 652                 }
 653         }
 654
 655         if (is_Block(y->node)) {
 656                 /* Due to the way we handle Phi's, we must place all Phis of a block on the list
 657                  * if someone placed the block. The Block is only placed if the reachability
 658                  * changes, and this must be re-evaluated in compute_Phi(). */
 659                 ir_node *phi;
 660                 for (phi = get_Block_phis(y->node); phi != NULL; phi = get_Phi_next(phi)) {
 661                         node_t *p = get_irn_node(phi);
 662                         add_node_to_cprop(p, env);
 663                 }
 664         }
 665 }  /* add_node_to_cprop */
 666
 667 /**
 668  * Check whether a type is neither Top or a constant.
 669  * Note: U is handled like Top here, R is a constant.
 670  *
 671  * @param type  the type to check
 672  */
 673 static int type_is_neither_top_nor_const(const lattice_elem_t type) {
 674         if (is_tarval(type.tv)) {
 675                 if (type.tv == tarval_top)
 676                         return 0;
 677                 if (tarval_is_constant(type.tv))
 678                         return 0;
 679         } else {
 680                 /* is a symconst */
 681                 return 0;
 682         }
 683         return 1;
 684 }
 685
 686 /**
 687  * Split the partitions if caused by the first entry on the worklist.
 688  *
 689  * @param env  the environment
 690  */
 691 static void cause_splits(environment_t *env) {
 692         partition_t *X, *Y, *Z;
 693         node_t      *x, *y, *e;
 694         int         i, end_idx;
 695         ir_opcode   code;
 696         ir_node     *succ;
 697
 698         /* remove the first partition from the worklist */
 699         X = env->worklist;
 700         env->worklist  = X->wl_next;
 701         X->on_worklist = 0;
 702
 703         dump_partition("Cause_split: ", X);
 704         end_idx = env->end_idx;
 705         for (i = -1; i <= X->max_user_inputs; ++i) {
 706                 /* empty the touched set: already done, just clear the list */
 707                 env->touched = NULL;
 708
 709                 list_for_each_entry(node_t, x, &X->entries, node_list) {
 710                         int num_edges;
 711
 712                         if (i == -1) {
 713                                 x->next_edge = 1;
 714                         }
 715                         num_edges = get_irn_n_outs(x->node);
 716
 717                         while (x->next_edge <= num_edges) {
 718                                 ir_def_use_edge *edge = &x->node->out[x->next_edge];
 719
 720                                 /* check if we have necessary edges */
 721                                 if (edge->pos > i)
 722                                         break;
 723
 724                                 ++x->next_edge;
 725
 726                                 succ = edge->use;
 727
 728                                 /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
 729                                    if we are running in GCSE mode */
 730                                 if (i < end_idx && get_irn_pinned(succ) != op_pin_state_pinned)
 731                                         continue;
 732
 733                                 y = get_irn_node(succ);
 734                                 if (is_constant_type(y->type)) {
 735                                         code = get_irn_opcode(succ);
 736                                         if (code == iro_Sub || code == iro_Cmp)
 737                                                 add_node_to_cprop(y, env);
 738                                 }
 739
 740                                 /* Partitions of constants should not be split simply because their Nodes have unequal
 741                                    functions or incongruent inputs. */
 742                                 if (type_is_neither_top_nor_const(y->type) &&
 743                                         (! is_Phi(y->node) || is_live_input(y->node, i))) {
 744                                         Y = y->part;
 745                                         add_to_touched(Y, env);
 746                                         add_to_partition_touched(y);
 747                                 }
 748                         }
 749                 }
 750
 751                 for (Z = env->touched; Z != NULL; Z = Z->touched_next) {
 752                         /* remove it from the touched set */
 753                         Z->on_touched = 0;
 754
 755                         if (Z->n_nodes != Z->n_touched) {
 756                                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by touched\n", Z->nr));
 757                                 split(Z, Z->touched, env);
 758                         }
 759                         /* Empty local Z.touched. */
 760                         for (e = Z->touched; e != NULL; e = e->next) {
 761                                 e->on_touched = 0;
 762                         }
 763                         Z->touched   = NULL;
 764                         Z->n_touched = 0;
 765                 }
 766         }
 767 }  /* cause_splits */
 768
 769 /**
 770  * Implements split_by_what(): Split a partition by characteristics given
 771  * by the what function.
 772  *
 773  * @param X     the partition to split
 774  * @param What  a function returning an Id for every node of the partition X
 775  * @param P     an flexible array to store the result partitions or NULL
 776  * @param env   the environment
 777  *
 778  * @return if P != NULL P will be filled with the resulting partitions and returned
 779  */
 780 static partition_t **split_by_what(partition_t *X, what_func What,
 781                                    partition_t **P, environment_t *env) {
 782         node_t          *x, *S;
 783         listmap_t       map;
 784         listmap_entry_t *iter;
 785         partition_t     *R;
 786
 787         /* Let map be an empty mapping from the range of What to (local) list of Nodes. */
 788         listmap_init(&map);
 789         list_for_each_entry(node_t, x, &X->entries, node_list) {
 790                 void            *id = What(x, env);
 791                 listmap_entry_t *entry;
 792
 793                 if (id == NULL) {
 794                         /* input not allowed, ignore */
 795                         continue;
 796                 }
 797                 /* Add x to map[What(x)]. */
 798                 entry = listmap_find(&map, id);
 799                 x->next     = entry->list;
 800                 entry->list = x;
 801         }
 802         /* Let P be a set of Partitions. */
 803
 804         /* for all sets S except one in the range of map do */
 805         for (iter = map.values; iter != NULL; iter = iter->next) {
 806                 if (iter->next == NULL) {
 807                         /* this is the last entry, ignore */
 808                         break;
 809                 }
 810                 S = iter->list;
 811
 812                 /* Add SPLIT( X, S ) to P. */
 813                 DB((dbg, LEVEL_2, "Split part%d by what\n", X->nr));
 814                 R = split(X, S, env);
 815                 ARR_APP1(partition_t *, P, R);
 816         }
 817         /* Add X to P. */
 818         ARR_APP1(partition_t *, P, X);
 819
 820         listmap_term(&map);
 821         return P;
 822 }  /* split_by_what */
 823
 824 /** lambda n.(n.type) */
 825 static void *lambda_type(const node_t *node, environment_t *env) {
 826         (void)env;
 827         return node->type.tv;
 828 }  /* lambda_type */
 829
 830 /** lambda n.(n.opcode) */
 831 static void *lambda_opcode(const node_t *node, environment_t *env) {
 832         opcode_key_t key, *entry;
 833         ir_node      *irn = node->node;
 834
 835         key.code   = get_irn_opcode(irn);
 836         key.mode   = get_irn_mode(irn);
 837         key.u.proj = 0;
 838         key.u.ent  = NULL;
 839
 840         switch (get_irn_opcode(irn)) {
 841         case iro_Proj:
 842                 key.u.proj = get_Proj_proj(irn);
 843                 break;
 844         case iro_Sel:
 845                 key.u.ent = get_Sel_entity(irn);
 846                 break;
 847         default:
 848                 break;
 849         }
 850
 851         entry = set_insert(env->opcode2id_map, &key, sizeof(key), opcode_hash(&key));
 852         return entry;
 853 }  /* lambda_opcode */
 854
 855 /** lambda n.(n[i].partition) */
 856 static void *lambda_partition(const node_t *node, environment_t *env) {
 857         ir_node *skipped = skip_Proj(node->node);
 858         ir_node *pred;
 859         node_t  *p;
 860         int     i = env->lambda_input;
 861
 862         if (i >= get_irn_arity(node->node)) {
 863                 /* we are outside the allowed range */
 864                 return NULL;
 865         }
 866
 867         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
 868            if we are running in GCSE mode */
 869         if (i < env->end_idx && get_irn_pinned(skipped) != op_pin_state_pinned)
 870                 return NULL;
 871
 872         pred = i == -1 ? get_irn_n(skipped, i) : get_irn_n(node->node, i);
 873         p    = get_irn_node(pred);
 874
 875         return p->part;
 876 }  /* lambda_partition */
 877
 878 /**
 879  * Checks whether a type is a constant.
 880  */
 881 static int is_type_constant(lattice_elem_t type) {
 882         if (is_tarval(type.tv))
 883                 return tarval_is_constant(type.tv);
 884         /* else it is a symconst */
 885         return 1;
 886 }
 887
 888 /**
 889  * Implements split_by().
 890  *
 891  * @param X    the partition to split
 892  * @param env  the environment
 893  */
 894 static void split_by(partition_t *X, environment_t *env) {
 895         partition_t **P = NEW_ARR_F(partition_t *, 0);
 896         int         i, j, k, input;
 897
 898         DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n.type) on part%d\n", X->nr));
 899         P = split_by_what(X, lambda_type, P, env);
 900         for (i = ARR_LEN(P) - 1; i >= 0; --i) {
 901                 partition_t *Y = P[i];
 902
 903                 if (Y->n_nodes > 1) {
 904                         lattice_elem_t type = get_partition_type(Y);
 905
 906                         /* we do not want split the TOP or constant partitions */
 907                         if (type.tv != tarval_top && !is_type_constant(type)) {
 908                                 partition_t **Q = NEW_ARR_F(partition_t *, 0);
 909
 910                                 DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n.opcode) on part%d\n", Y->nr));
 911                                 Q = split_by_what(Y, lambda_opcode, Q, env);
 912
 913                                 for (j = ARR_LEN(Q) - 1; j >= 0; --j) {
 914                                         partition_t *Z        = Q[j];
 915                                         int         max_arity = Z->max_arity;
 916                                         partition_t **R = NEW_ARR_F(partition_t *, 1);
 917                                         partition_t **S = NULL;
 918
 919                                         /*
 920                                          * BEWARE: during splitting by input 2 for instance we might
 921                                          * create new partitions which are different by input 1, so collect
 922                                          * them and split further.
 923                                          */
 924                                         R[0] = Z;
 925                                         for (input = max_arity - 1; input >= -1; --input) {
 926                                                 S = NEW_ARR_F(partition_t *, 0);
 927                                                 for (k = 0; k < ARR_LEN(R); ++k) {
 928                                                         partition_t *Z_prime = R[k];
 929                                                         if (Z_prime->n_nodes > 1) {
 930                                                                 env->lambda_input = input;
 931                                                                 DB((dbg, LEVEL_2, "WHAT = lambda n.(n[%d].partition) on part%d\n", input, Z_prime->nr));
 932                                                                 S = split_by_what(Z_prime, lambda_partition, S, env);
 933                                                         }
 934                                                 }
 935                                                 DEL_ARR_F(R);
 936                                                 R = S;
 937                                         }
 938                                         DEL_ARR_F(S);
 939                                 }
 940                                 DEL_ARR_F(Q);
 941                         }
 942                 }
 943         }
 944         DEL_ARR_F(P);
 945 }  /* split_by */
 946
 947 /**
 948  * (Re-)compute the type for a given node.
 949  *
 950  * @param node  the node
 951  */
 952 static void default_compute(node_t *node) {
 953         int     i;
 954         ir_node *irn = node->node;
 955         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
 956
 957         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
 958                 node->type.tv = tarval_top;
 959                 return;
 960         }
 961
 962         /* if any of the data inputs have type top, the result is type top */
 963         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 964                 ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
 965                 node_t  *p    = get_irn_node(pred);
 966
 967                 if (p->type.tv == tarval_top) {
 968                         node->type.tv = tarval_top;
 969                         return;
 970                 }
 971         }
 972
 973         if (get_irn_mode(node->node) == mode_X)
 974                 node->type.tv = tarval_reachable;
 975         else
 976                 node->type.tv = computed_value(irn);
 977 }  /* default_compute */
 978
 979 /**
 980  * (Re-)compute the type for a Block node.
 981  *
 982  * @param node  the node
 983  */
 984 static void compute_Block(node_t *node) {
 985         int     i;
 986         ir_node *block = node->node;
 987
 988         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
 989                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
 990
 991                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
 992                         /* A block is reachable, if at least of predecessor is reachable. */
 993                         node->type.tv = tarval_reachable;
 994                         return;
 995                 }
 996         }
 997         node->type.tv = tarval_top;
 998 }  /* compute_Block */
 999
1000 /**
1001  * (Re-)compute the type for a Bad node.
1002  *
1003  * @param node  the node
1004  */
1005 static void compute_Bad(node_t *node) {
1006         /* Bad nodes ALWAYS compute Top */
1007         node->type.tv = tarval_top;
1008 }  /* compute_Bad */
1009
1010 /**
1011  * (Re-)compute the type for an Unknown node.
1012  *
1013  * @param node  the node
1014  */
1015 static void compute_Unknown(node_t *node) {
1016         /* While Unknown nodes compute Top, but this is dangerous:
1017          * a if (unknown) would lead to BOTH control flows unreachable.
1018          * While this is correct in the given semantics, it would destroy the Firm
1019          * graph.
1020          * For now, we compute bottom here.
1021          */
1022         node->type.tv = tarval_bottom;
1023 }  /* compute_Unknown */
1024
1025 /**
1026  * (Re-)compute the type for a Jmp node.
1027  *
1028  * @param node  the node
1029  */
1030 static void compute_Jmp(node_t *node) {
1031         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(node->node));
1032
1033         node->type = block->type;
1034 }  /* compute_Jmp */
1035
1036 /**
1037  * (Re-)compute the type for the End node.
1038  *
1039  * @param node  the node
1040  */
1041 static void compute_End(node_t *node) {
1042         /* the End node is NOT dead of course */
1043         node->type.tv = tarval_reachable;
1044 }
1045
1046 /**
1047  * (Re-)compute the type for a SymConst node.
1048  *
1049  * @param node  the node
1050  */
1051 static void compute_SymConst(node_t *node) {
1052         ir_node *irn = node->node;
1053         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
1054
1055         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1056                 node->type.tv = tarval_top;
1057                 return;
1058         }
1059         switch (get_SymConst_kind(irn)) {
1060         case symconst_addr_ent:
1061         /* case symconst_addr_name: cannot handle this yet */
1062                 node->type.sym = get_SymConst_symbol(irn);
1063                 break;
1064         default:
1065                 node->type.tv = computed_value(irn);
1066         }
1067 }  /* compute_SymConst */
1068
1069 /**
1070  * (Re-)compute the type for a Phi node.
1071  *
1072  * @param node  the node
1073  */
1074 static void compute_Phi(node_t *node) {
1075         int            i;
1076         ir_node        *phi = node->node;
1077         lattice_elem_t type;
1078
1079         /* if a Phi is in a unreachable block, its type is TOP */
1080         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(phi));
1081
1082         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1083                 node->type.tv = tarval_top;
1084                 return;
1085         }
1086
1087         /* Phi implements the Meet operation */
1088         type.tv = tarval_top;
1089         for (i = get_Phi_n_preds(phi) - 1; i >= 0; --i) {
1090                 node_t *pred   = get_irn_node(get_Phi_pred(phi, i));
1091                 node_t *pred_X = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block->node, i));
1092
1093                 if (pred_X->type.tv == tarval_unreachable || pred->type.tv == tarval_top) {
1094                         /* ignore TOP inputs: We must check here for unreachable blocks,
1095                            because Firm constants live in the Start Block are NEVER Top.
1096                            Else, a Phi (1,2) will produce Bottom, even if the 2 for instance
1097                            comes from a unreachable input. */
1098                         continue;
1099                 }
1100                 if (pred->type.tv == tarval_bottom) {
1101                         node->type.tv = tarval_bottom;
1102                         return;
1103                 } else if (type.tv == tarval_top) {
1104                         /* first constant found */
1105                         type = pred->type;
1106                 } else if (type.tv != pred->type.tv) {
1107                         /* different constants or tarval_bottom */
1108                         node->type.tv = tarval_bottom;
1109                         return;
1110                 }
1111                 /* else nothing, constants are the same */
1112         }
1113         node->type = type;
1114 }  /* compute_Phi */
1115
1116 /**
1117  * (Re-)compute the type for an Add. Special case: one nodes is a Zero Const.
1118  *
1119  * @param node  the node
1120  */
1121 static void compute_Add(node_t *node) {
1122         ir_node        *sub = node->node;
1123         node_t         *l   = get_irn_node(get_Add_left(sub));
1124         node_t         *r   = get_irn_node(get_Add_right(sub));
1125         lattice_elem_t a    = l->type;
1126         lattice_elem_t b    = r->type;
1127         node_t         *block = get_irn_node(get_nodes_block(sub));
1128         ir_mode        *mode;
1129
1130         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1131                 node->type.tv = tarval_top;
1132                 return;
1133         }
1134
1135         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1136                 node->type.tv = tarval_top;
1137         } else if (a.tv == tarval_bottom || b.tv == tarval_bottom) {
1138                 node->type.tv = tarval_bottom;
1139         } else {
1140                 /* x + 0 = 0 + x = x, but beware of floating point +0 + -0, so we
1141                    must call tarval_add() first to handle this case! */
1142                 if (is_tarval(a.tv)) {
1143                         if (is_tarval(b.tv)) {
1144                                 node->type.tv = tarval_add(a.tv, b.tv);
1145                                 return;
1146                         }
1147                         mode = get_tarval_mode(a.tv);
1148                         if (a.tv == get_mode_null(mode)) {
1149                                 node->type = b;
1150                                 return;
1151                         }
1152                 } else if (is_tarval(b.tv)) {
1153                         mode = get_tarval_mode(b.tv);
1154                         if (b.tv == get_mode_null(mode)) {
1155                                 node->type = a;
1156                                 return;
1157                         }
1158                 }
1159                 node->type.tv = tarval_bottom;
1160         }
1161 }  /* compute_Add */
1162
1163 /**
1164  * Returns true if a type is a constant.
1165  */
1166 static int is_con(const lattice_elem_t type) {
1167         return is_entity(type.sym.entity_p) || tarval_is_constant(type.tv);
1168 }
1169
1170 /**
1171  * (Re-)compute the type for a Sub. Special case: both nodes are congruent.
1172  *
1173  * @param node  the node
1174  */
1175 static void compute_Sub(node_t *node) {
1176         ir_node        *sub = node->node;
1177         node_t         *l   = get_irn_node(get_Sub_left(sub));
1178         node_t         *r   = get_irn_node(get_Sub_right(sub));
1179         lattice_elem_t a    = l->type;
1180         lattice_elem_t b    = r->type;
1181         node_t         *block = get_irn_node(get_nodes_block(sub));
1182
1183         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1184                 node->type.tv = tarval_top;
1185                 return;
1186         }
1187         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1188                 node->type.tv = tarval_top;
1189         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1190                 if (is_tarval(a.tv) && is_tarval(b.tv)) {
1191                         node->type.tv = tarval_sub(a.tv, b.tv);
1192                 } else if (is_tarval(a.tv) && tarval_is_null(a.tv)) {
1193                         node->type = b;
1194                 } else if (is_tarval(b.tv) && tarval_is_null(b.tv)) {
1195                         node->type = a;
1196                 } else {
1197                         node->type.tv = tarval_bottom;
1198                 }
1199         } else if (r->part == l->part &&
1200                    (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)))) {
1201                 if (node->type.tv == tarval_top) {
1202                         /*
1203                          * BEWARE: a - a is NOT always 0 for floating Point values, as
1204                          * NaN op NaN = NaN, so we must check this here.
1205                          */
1206                         ir_mode *mode = get_irn_mode(sub);
1207                         node->type.tv = get_mode_null(mode);
1208                 } else {
1209                         node->type.tv = tarval_bottom;
1210                 }
1211         } else {
1212                 node->type.tv = tarval_bottom;
1213         }
1214 }  /* compute_Sub */
1215
1216 /**
1217  * (Re-)compute the type for Cmp.
1218  *
1219  * @param node  the node
1220  */
1221 static void compute_Cmp(node_t *node) {
1222         ir_node        *cmp  = node->node;
1223         node_t         *l    = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
1224         node_t         *r    = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
1225         lattice_elem_t a     = l->type;
1226         lattice_elem_t b     = r->type;
1227
1228         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1229                 node->type.tv = tarval_top;
1230         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1231                 /* both nodes are constants, we can propbably do something */
1232                 node->type.tv = tarval_b_true;
1233         } else if (r->part == l->part) {
1234                 /* both nodes congruent, we can probably do something */
1235                 node->type.tv = tarval_b_true;
1236         } else {
1237                 node->type.tv = tarval_bottom;
1238         }
1239 }  /* compute_Proj_Cmp */
1240
1241 /**
1242  * (Re-)compute the type for a Proj(Cmp).
1243  *
1244  * @param node  the node
1245  * @param cond  the predecessor Cmp node
1246  */
1247 static void compute_Proj_Cmp(node_t *node, ir_node *cmp) {
1248         ir_node        *proj = node->node;
1249         node_t         *l    = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
1250         node_t         *r    = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
1251         lattice_elem_t a     = l->type;
1252         lattice_elem_t b     = r->type;
1253         pn_Cmp         pnc   = get_Proj_proj(proj);
1254
1255         if (a.tv == tarval_top || b.tv == tarval_top) {
1256                 node->type.tv = tarval_top;
1257         } else if (is_con(a) && is_con(b)) {
1258                 default_compute(node);
1259         } else if (r->part == l->part &&
1260                    (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)) || pnc == pn_Cmp_Lt || pnc == pn_Cmp_Gt)) {
1261                 if (node->type.tv == tarval_top) {
1262                         /*
1263                          * BEWARE: a == a is NOT always True for floating Point values, as
1264                          * NaN != NaN is defined, so we must check this here.
1265                          */
1266                         node->type.tv = new_tarval_from_long(pnc & pn_Cmp_Eq, mode_b);
1267                 } else {
1268                         node->type.tv = tarval_bottom;
1269                 }
1270         } else {
1271                 node->type.tv = tarval_bottom;
1272         }
1273 }  /* compute_Proj_Cmp */
1274
1275 /**
1276  * (Re-)compute the type for a Proj(Cond).
1277  *
1278  * @param node  the node
1279  * @param cond  the predecessor Cond node
1280  */
1281 static void compute_Proj_Cond(node_t *node, ir_node *cond) {
1282         ir_node *proj     = node->node;
1283         long    pnc       = get_Proj_proj(proj);
1284         ir_node *sel      = get_Cond_selector(cond);
1285         node_t  *selector = get_irn_node(sel);
1286
1287         if (get_irn_mode(sel) == mode_b) {
1288                 /* an IF */
1289                 if (pnc == pn_Cond_true) {
1290                         if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
1291                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1292                         } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
1293                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1294                         } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1295                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1296                         } else {
1297                                 assert(selector->type.tv == tarval_top);
1298                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1299                         }
1300                 } else {
1301                         assert(pnc == pn_Cond_false);
1302
1303                         if (selector->type.tv == tarval_b_false) {
1304                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1305                         } else if (selector->type.tv == tarval_b_true) {
1306                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1307                         } else if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1308                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1309                         } else {
1310                                 assert(selector->type.tv == tarval_top);
1311                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1312                         }
1313                 }
1314         } else {
1315                 /* an SWITCH */
1316                 if (selector->type.tv == tarval_bottom) {
1317                         node->type.tv = tarval_reachable;
1318                 } else if (selector->type.tv == tarval_top) {
1319                         node->type.tv = tarval_unreachable;
1320                 } else {
1321                         long value = get_tarval_long(selector->type.tv);
1322                         if (pnc == get_Cond_defaultProj(cond)) {
1323                                 /* default switch, have to check ALL other cases */
1324                                 int i;
1325
1326                                 for (i = get_irn_n_outs(cond) - 1; i >= 0; --i) {
1327                                         ir_node *succ = get_irn_out(cond, i);
1328
1329                                         if (succ == proj)
1330                                                 continue;
1331                                         if (value == get_Proj_proj(succ)) {
1332                                                 /* we found a match, will NOT take the default case */
1333                                                 node->type.tv = tarval_unreachable;
1334                                                 return;
1335                                         }
1336                                 }
1337                                 /* all cases checked, no match, will take default case */
1338                                 node->type.tv = tarval_reachable;
1339                         } else {
1340                                 /* normal case */
1341                                 node->type.tv = value == pnc ? tarval_reachable : tarval_unreachable;
1342                         }
1343                 }
1344         }
1345 }  /* compute_Proj_Cond */
1346
1347 /**
1348  * (Re-)compute the type for a Proj-Nodes.
1349  *
1350  * @param node  the node
1351  */
1352 static void compute_Proj(node_t *node) {
1353         ir_node *proj = node->node;
1354         ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
1355         node_t  *block = get_irn_node(get_nodes_block(skip_Proj(proj)));
1356         ir_node *pred  = get_Proj_pred(proj);
1357
1358         if (get_Proj_proj(proj) == pn_Start_X_initial_exec && is_Start(pred)) {
1359                 /* The initial_exec node is ALWAYS reachable. */
1360                 node->type.tv = tarval_reachable;
1361                 return;
1362         }
1363
1364         if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1365                 /* a Proj in a unreachable Block stay Top */
1366                 node->type.tv = tarval_top;
1367                 return;
1368         }
1369         if (get_irn_node(pred)->type.tv == tarval_top) {
1370                 /* if the predecessor is Top, its Proj follow */
1371                 node->type.tv = tarval_top;
1372                 return;
1373         }
1374
1375         if (mode == mode_M) {
1376                 /* mode M is always bottom */
1377                 node->type.tv = tarval_bottom;
1378                 return;
1379         }
1380         if (mode != mode_X) {
1381                 if (is_Cmp(pred))
1382                         compute_Proj_Cmp(node, pred);
1383                 else
1384                         default_compute(node);
1385                 return;
1386         }
1387         /* handle mode_X nodes */
1388
1389         switch (get_irn_opcode(pred)) {
1390         case iro_Start:
1391                 /* the Proj_X from the Start is always reachable.
1392                    However this is already handled at the top. */
1393                 node->type.tv = tarval_reachable;
1394                 break;
1395         case iro_Cond:
1396                 compute_Proj_Cond(node, pred);
1397                 break;
1398         default:
1399                 default_compute(node);
1400         }
1401 }  /* compute_Proj */
1402
1403 /**
1404  * (Re-)compute the type for a Confirm-Nodes.
1405  *
1406  * @param node  the node
1407  */
1408 static void compute_Confirm(node_t *node) {
1409         ir_node *confirm = node->node;
1410         node_t  *pred = get_irn_node(get_Confirm_value(confirm));
1411
1412         if (get_Confirm_cmp(confirm) == pn_Cmp_Eq) {
1413                 node_t *bound = get_irn_node(get_Confirm_bound(confirm));
1414
1415                 if (is_con(bound->type)) {
1416                         /* is equal to a constant */
1417                         node->type = bound->type;
1418                         return;
1419                 }
1420         }
1421         /* a Confirm is a copy OR a Const */
1422         node->type = pred->type;
1423 }  /* compute_Confirm */
1424
1425 /**
1426  * (Re-)compute the type for a given node.
1427  *
1428  * @param node  the node
1429  */
1430 static void compute(node_t *node) {
1431         compute_func func = (compute_func)node->node->op->ops.generic;
1432
1433         if (func != NULL)
1434                 func(node);
1435 }  /* compute */
1436
1437 /**
1438  * Propagate constant evaluation.
1439  *
1440  * @param env  the environment
1441  */
1442 static void propagate(environment_t *env) {
1443         partition_t    *X, *Y;
1444         node_t         *x;
1445         lattice_elem_t old_type;
1446         node_t         *fallen;
1447         unsigned       n_fallen;
1448         int            i;
1449
1450         while (env->cprop != NULL) {
1451                 /* remove the first partition X from cprop */
1452                 X          = env->cprop;
1453                 X->on_cprop = 0;
1454                 env->cprop = X->cprop_next;
1455
1456                 DB((dbg, LEVEL_2, "Propagate type on part%d\n", X->nr));
1457                 fallen   = NULL;
1458                 n_fallen = 0;
1459                 while (! list_empty(&X->cprop)) {
1460                         /* remove the first Node x from X.cprop */
1461                         x = list_entry(X->cprop.next, node_t, cprop_list);
1462                         list_del(&x->cprop_list);
1463                         x->on_cprop = 0;
1464
1465                         /* compute a new type for x */
1466                         old_type = x->type;
1467                         DB((dbg, LEVEL_3, "computing type of %+F\n", x->node));
1468                         compute(x);
1469                         if (x->type.tv != old_type.tv) {
1470                                 verify_type(old_type, x->type);
1471                                 DB((dbg, LEVEL_2, "node %+F has changed type from %+F to %+F\n", x->node, old_type, x->type));
1472
1473                                 if (x->on_fallen == 0) {
1474                                         /* Add x to fallen. Nodes might fall from T -> const -> _|_, so check that they are
1475                                            not already on the list. */
1476                                         x->next      = fallen;
1477                                         x->on_fallen = 1;
1478                                         fallen       = x;
1479                                         ++n_fallen;
1480                                         DB((dbg, LEVEL_2, "Add node %+F to fallen\n", x->node));
1481                                 }
1482                                 for (i = get_irn_n_outs(x->node) - 1; i >= 0; --i) {
1483                                         ir_node *succ = get_irn_out(x->node, i);
1484                                         node_t  *y    = get_irn_node(succ);
1485
1486                                         /* Add y to y.partition.cprop. */
1487                                         add_node_to_cprop(y, env);
1488                                 }
1489                         }
1490                 }
1491
1492                 if (n_fallen > 0 && n_fallen != X->n_nodes) {
1493                         DB((dbg, LEVEL_2, "Splitting part%d by fallen\n", X->nr));
1494                         Y = split(X, fallen, env);
1495                 } else {
1496                         Y = X;
1497                 }
1498                 /* remove the nodes from the fallen list */
1499                 for (x = fallen; x != NULL; x = x->next)
1500                         x->on_fallen = 0;
1501
1502                 if (Y->n_nodes > 1)
1503                         split_by(Y, env);
1504         }
1505 }  /* propagate */
1506
1507 /**
1508  * Get the leader for a given node from its congruence class.
1509  *
1510  * @param irn  the node
1511  */
1512 static ir_node *get_leader(node_t *node) {
1513         partition_t *part = node->part;
1514
1515         if (part->n_nodes > 1) {
1516                 DB((dbg, LEVEL_2, "Found congruence class for %+F\n", node->node));
1517
1518                 return get_first_node(part)->node;
1519         }
1520         return node->node;
1521 }  /* get_leader */
1522
1523 /**
1524  * Return non-zero if the control flow predecessor node pred
1525  * is the only reachable control flow exit of its block.
1526  *
1527  * @param pred  the control flow exit
1528  */
1529 static int can_exchange(ir_node *pred) {
1530         if (is_Start(pred))
1531                 return 0;
1532         else if (is_Jmp(pred))
1533                 return 1;
1534         else if (get_irn_mode(pred) == mode_T) {
1535                 int i, k;
1536
1537                 /* if the predecessor block has more than one
1538                 reachable outputs we cannot remove the block */
1539                 k = 0;
1540                 for (i = get_irn_n_outs(pred) - 1; i >= 0; --i) {
1541                         ir_node *proj = get_irn_out(pred, i);
1542                         node_t  *node;
1543
1544                         /* skip non-control flow Proj's */
1545                         if (get_irn_mode(proj) != mode_X)
1546                                 continue;
1547
1548                         node = get_irn_node(proj);
1549                         if (node->type.tv == tarval_reachable) {
1550                                 if (++k > 1)
1551                                         return 0;
1552                         }
1553                 }
1554                 return 1;
1555         }
1556         return 0;
1557 }
1558
1559 /**
1560  * Block Post-Walker, apply the analysis results on control flow by
1561  * shortening Phi's and Block inputs.
1562  */
1563 static void apply_cf(ir_node *block, void *ctx) {
1564         node_t  *node = get_irn_node(block);
1565         int     i, j, k, n;
1566         ir_node **ins, **in_X;
1567         ir_node *phi, *next;
1568
1569         (void) ctx;
1570         if (block == get_irg_end_block(current_ir_graph) ||
1571             block == get_irg_start_block(current_ir_graph)) {
1572                 /* the EndBlock is always reachable even if the analysis
1573                    finds out the opposite :-) */
1574                 return;
1575         }
1576         if (node->type.tv == tarval_unreachable) {
1577                 /* mark dead blocks */
1578                 set_Block_dead(block);
1579                 return;
1580         }
1581
1582         n = get_Block_n_cfgpreds(block);
1583
1584         if (n == 1) {
1585                 /* only one predecessor combine */
1586                 ir_node *pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(block, 0));
1587
1588                 if (can_exchange(pred))
1589                         exchange(block, get_nodes_block(pred));
1590                 return;
1591         }
1592
1593         NEW_ARR_A(ir_node *, in_X, n);
1594         k = 0;
1595         for (i = 0; i < n; ++i) {
1596                 ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
1597                 node_t  *node = get_irn_node(pred);
1598
1599                 if (node->type.tv == tarval_reachable) {
1600                         in_X[k++] = pred;
1601                 }
1602         }
1603         if (k >= n)
1604                 return;
1605
1606         NEW_ARR_A(ir_node *, ins, n);
1607         for (phi = get_Block_phis(block); phi != NULL; phi = next) {
1608                 node_t *node = get_irn_node(phi);
1609
1610                 next = get_Phi_next(phi);
1611                 if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
1612                         /* this Phi is replaced by a constant */
1613                         tarval  *tv = node->type.tv;
1614                         ir_node *c  = new_r_Const(current_ir_graph, block, get_tarval_mode(tv), tv);
1615
1616                         set_irn_node(c, node);
1617                         node->node = c;
1618                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", phi, c));
1619                         exchange(phi, c);
1620                 } else {
1621                         j = 0;
1622                         for (i = 0; i < n; ++i) {
1623                                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
1624
1625                                 if (pred->type.tv == tarval_reachable) {
1626                                         ins[j++] = get_Phi_pred(phi, i);
1627                                 }
1628                         }
1629                         if (j <= 1) {
1630                                 /* this Phi is replaced by a single predecessor */
1631                                 ir_node *s = ins[0];
1632
1633                                 node->node = s;
1634                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", phi, s));
1635                                 exchange(phi, s);
1636                         } else {
1637                                 set_irn_in(phi, j, ins);
1638                         }
1639                 }
1640         }
1641
1642         if (k <= 1) {
1643                 /* this Block has only one live predecessor */
1644                 ir_node *pred = skip_Proj(in_X[0]);
1645
1646                 if (can_exchange(pred))
1647                         exchange(block, get_nodes_block(pred));
1648         } else {
1649                 set_irn_in(block, j, in_X);
1650         }
1651 }
1652
1653 /**
1654  * Post-Walker, apply the analysis results;
1655  */
1656 static void apply_result(ir_node *irn, void *ctx) {
1657         node_t *node = get_irn_node(irn);
1658
1659         (void) ctx;
1660         if (is_Block(irn) || is_End(irn)) {
1661                 /* blocks already handled, do not touch the End node */
1662         } else {
1663                 node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
1664
1665                 if (block->type.tv == tarval_unreachable) {
1666                         if (! is_Bad(irn)) {
1667                                 ir_node *bad = get_irg_bad(current_ir_graph);
1668
1669                                 /* here, bad might already have a node, but this can be safely ignored
1670                                    as long as bad has at least ONE valid node */
1671                                 set_irn_node(bad, node);
1672                                 node->node = bad;
1673                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is unreachable\n", irn));
1674                                 exchange(irn, bad);
1675                         }
1676                 }
1677                 else if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
1678                         if (node->type.tv == tarval_unreachable) {
1679                                 ir_node *bad = get_irg_bad(current_ir_graph);
1680
1681                                 /* see comment above */
1682                                 set_irn_node(bad, node);
1683                                 node->node = bad;
1684                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is unreachable\n", irn));
1685                                 exchange(irn, bad);
1686                         }
1687                         else if (is_Proj(irn)) {
1688                                 /* leave or Jmp */
1689                                 ir_node *cond = get_Proj_pred(irn);
1690
1691                                 if (is_Cond(cond)) {
1692                                         node_t *sel = get_irn_node(get_Cond_selector(cond));
1693
1694                                         if (is_tarval(sel->type.tv) && tarval_is_constant(sel->type.tv)) {
1695                                                 /* Cond selector is a constant, make a Jmp */
1696                                                 ir_node *jmp = new_r_Jmp(current_ir_graph, block->node);
1697                                                 set_irn_node(jmp, node);
1698                                                 node->node = jmp;
1699                                                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, jmp));
1700                                                 exchange(irn, jmp);
1701                                         }
1702                                 }
1703                         }
1704                 } else {
1705                         /* normal data node */
1706                         if (is_tarval(node->type.tv) && tarval_is_constant(node->type.tv)) {
1707                                 tarval *tv = node->type.tv;
1708
1709                                 if (! is_Const(irn)) {
1710                                         /* can be replaced by a constant */
1711                                         ir_node *c = new_r_Const(current_ir_graph, block->node, get_tarval_mode(tv), tv);
1712                                         set_irn_node(c, node);
1713                                         node->node = c;
1714                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, c));
1715                                         exchange(irn, c);
1716                                 }
1717                         } else if (is_entity(node->type.sym.entity_p)) {
1718                                 if (! is_SymConst(irn)) {
1719                                         /* can be replaced by a Symconst */
1720                                         ir_node *symc = new_r_SymConst(current_ir_graph, block->node, get_irn_mode(irn), node->type.sym, symconst_addr_ent);
1721                                         set_irn_node(symc, node);
1722                                         node->node = symc;
1723
1724                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F is replaced by %+F\n", irn, symc));
1725                                         exchange(irn, symc);
1726                                 }
1727                         } else {
1728                                 ir_node *leader = get_leader(node);
1729
1730                                 if (leader != irn) {
1731                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F from part%d is replaced by %+F\n", irn, node->part->nr, leader));
1732                                         exchange(irn, leader);
1733                                 }
1734                         }
1735                 }
1736         }
1737 }  /* apply_result */
1738
1739 #define SET(code) op_##code->ops.generic = (op_func)compute_##code
1740
1741 /**
1742  * sets the generic functions to compute.
1743  */
1744 static void set_compute_functions(void) {
1745         int i;
1746
1747         /* set the default compute function */
1748         for (i = get_irp_n_opcodes() - 1; i >= 0; --i) {
1749                 ir_op *op = get_irp_opcode(i);
1750                 op->ops.generic = (op_func)default_compute;
1751         }
1752
1753         /* set specific functions */
1754         SET(Block);
1755         SET(Unknown);
1756         SET(Bad);
1757         SET(Jmp);
1758         SET(Phi);
1759         SET(Add);
1760         SET(Sub);
1761         SET(SymConst);
1762         SET(Cmp);
1763         SET(Proj);
1764         SET(Confirm);
1765         SET(End);
1766 }  /* set_compute_functions */
1767
1768 static int dump_partition_hook(FILE *F, ir_node *n, ir_node *local) {
1769         ir_node *irn = local != NULL ? local : n;
1770         node_t *node = get_irn_node(irn);
1771
1772         ir_fprintf(F, "info2 : \"partition %u type %+F\"\n", node->part->nr, node->type);
1773         return 1;
1774 }
1775
1776 void combo(ir_graph *irg) {
1777         environment_t env;
1778         ir_node       *initial_X;
1779         node_t        *start;
1780         ir_graph      *rem = current_ir_graph;
1781
1782         current_ir_graph = irg;
1783
1784         /* register a debug mask */
1785         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.combo");
1786         //firm_dbg_set_mask(dbg, SET_LEVEL_3);
1787
1788         DB((dbg, LEVEL_1, "Doing COMBO for %+F\n", irg));
1789
1790         obstack_init(&env.obst);
1791         env.worklist       = NULL;
1792         env.cprop          = NULL;
1793         env.touched        = NULL;
1794         env.initial        = NULL;
1795 #ifdef DEBUG_libfirm
1796         env.dbg_list       = NULL;
1797 #endif
1798         env.opcode2id_map  = new_set(cmp_opcode, iro_Last * 4);
1799         env.type2id_map    = pmap_create();
1800         env.end_idx        = get_opt_global_cse() ? 0 : -1;
1801         env.lambda_input   = 0;
1802
1803         assure_irg_outs(irg);
1804
1805         /* we have our own value_of function */
1806         set_value_of_func(get_node_tarval);
1807
1808         set_compute_functions();
1809         DEBUG_ONLY(part_nr = 0);
1810
1811         /* create the initial partition and place it on the work list */
1812         env.initial = new_partition(&env);
1813         add_to_worklist(env.initial, &env);
1814         irg_walk_graph(irg, init_block_phis, create_initial_partitions, &env);
1815
1816         /* Place the START Node's partition on cprop.
1817            Place the START Node on its local worklist. */
1818         initial_X = get_irg_initial_exec(irg);
1819         start     = get_irn_node(initial_X);
1820         add_node_to_cprop(start, &env);
1821
1822         do {
1823                 propagate(&env);
1824                 if (env.worklist != NULL)
1825                         cause_splits(&env);
1826         } while (env.cprop != NULL || env.worklist != NULL);
1827
1828         dump_all_partitions(&env);
1829
1830         set_dump_node_vcgattr_hook(dump_partition_hook);
1831         dump_ir_block_graph(irg, "-partition");
1832         set_dump_node_vcgattr_hook(NULL);
1833
1834
1835         /* apply the result */
1836         irg_block_walk_graph(irg, NULL, apply_cf, &env);
1837         irg_walk_graph(irg, NULL, apply_result, &env);
1838
1839         pmap_destroy(env.type2id_map);
1840         del_set(env.opcode2id_map);
1841         obstack_free(&env.obst, NULL);
1842
1843         /* restore value_of() default behavior */
1844         set_value_of_func(NULL);
1845         current_ir_graph = rem;
1846 }  /* combo */