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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   Operator Strength Reduction.
  23  * @date    12.5.2006
  24  * @author  Michael Beck
  25  * @version $Id$
  26  * @brief
  27  *  Implementation of the Operator Strength Reduction algorithm
  28  *  by Keith D. Cooper, L. Taylor Simpson, Christopher A. Vick.
  29  *  Extended version.
  30  */
  31 #include "config.h"
  32
  33 #include "adt/pdeq.h"
  34 #include "iroptimize.h"
  35 #include "irgraph.h"
  36 #include "ircons.h"
  37 #include "irop_t.h"
  38 #include "irdom.h"
  39 #include "irgmod.h"
  40 #include "irflag_t.h"
  41 #include "irgwalk.h"
  42 #include "irouts.h"
  43 #include "iredges.h"
  44 #include "debug.h"
  45 #include "obst.h"
  46 #include "set.h"
  47 #include "tv.h"
  48 #include "hashptr.h"
  49 #include "irtools.h"
  50 #include "irloop_t.h"
  51 #include "array.h"
  52 #include "firmstat.h"
  53 #include "error.h"
  54 #include "irpass_t.h"
  55
  56 /** The debug handle. */
  57 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  58
  59 /** A scc. */
  60 typedef struct scc {
  61         ir_node   *head; /**< the head of the list */
  62         ir_tarval *init; /**< the init value iff only one exists. */
  63         ir_tarval *incr; /**< the induction variable increment if only a single const exists. */
  64         unsigned   code; /**< == iro_Add if +incr, iro_Sub if -incr, 0 if not analysed, iro_Bad else */
  65 } scc;
  66
  67 /** A node entry */
  68 typedef struct node_entry {
  69         unsigned DFSnum;    /**< the DFS number of this node */
  70         unsigned low;       /**< the low number of this node */
  71         ir_node  *header;   /**< the header of this node */
  72         int      in_stack;  /**< flag, set if the node is on the stack */
  73         ir_node  *next;     /**< link to the next node the the same scc */
  74         scc      *pscc;     /**< the scc of this node */
  75         unsigned POnum;     /**< the post order number for blocks */
  76 } node_entry;
  77
  78 /** The environment. */
  79 typedef struct iv_env {
  80         struct obstack obst;    /**< an obstack for allocations */
  81         ir_node  **stack;       /**< the node stack */
  82         size_t   tos;           /**< tos index */
  83         unsigned nextDFSnum;    /**< the current DFS number */
  84         unsigned POnum;         /**< current post order number */
  85         set      *quad_map;     /**< a map from (op, iv, rc) to node */
  86         set      *lftr_edges;   /**< the set of lftr edges */
  87         unsigned replaced;      /**< number of replaced ops */
  88         unsigned lftr_replaced; /**< number of applied linear function test replacements */
  89         unsigned osr_flags;     /**< additional flags steering the transformation */
  90         unsigned need_postpass; /**< set, if a post pass is needed to fix Add and Sub nodes */
  91         /** Function called to process a SCC. */
  92         void (*process_scc)(scc *pscc, struct iv_env *env);
  93 } iv_env;
  94
  95 /**
  96  * An entry in the (op, node, node) -> node map.
  97  */
  98 typedef struct quadruple_t {
  99         unsigned   code; /**< the opcode of the reduced operation */
 100         ir_node   *op1;  /**< the first operand the reduced operation */
 101         ir_node   *op2;  /**< the second operand of the reduced operation */
 102
 103         ir_node   *res; /**< the reduced operation */
 104 } quadruple_t;
 105
 106 /**
 107  * A LFTR edge.
 108  */
 109 typedef struct LFTR_edge {
 110         ir_node   *src;   /**< the source node */
 111         ir_node   *dst;   /**< the destination node */
 112         unsigned  code;   /**< the opcode that must be applied */
 113         ir_node   *rc;    /**< the region const that must be applied */
 114 } LFTR_edge;
 115
 116 /* forward */
 117 static ir_node *reduce(ir_node *orig, ir_node *iv, ir_node *rc, iv_env *env);
 118
 119 /**
 120  * Compare two LFTR edges.
 121  */
 122 static int LFTR_cmp(const void *e1, const void *e2, size_t size)
 123 {
 124         const LFTR_edge *l1 = (const LFTR_edge*)e1;
 125         const LFTR_edge *l2 = (const LFTR_edge*)e2;
 126         (void) size;
 127
 128         return l1->src != l2->src;
 129 }  /* LFTR_cmp */
 130
 131 /**
 132  * Find a LFTR edge.
 133  *
 134  * @param src  the source node of the transition
 135  */
 136 static LFTR_edge *LFTR_find(ir_node *src, iv_env *env)
 137 {
 138         LFTR_edge key;
 139
 140         key.src  = src;
 141
 142         return (LFTR_edge*)set_find(env->lftr_edges, &key, sizeof(key), HASH_PTR(src));
 143 }  /* LFTR_find */
 144
 145 /**
 146  * Add a LFTR edge.
 147  *
 148  * @param src   the source node of the edge
 149  * @param dst   the destination node of the edge
 150  * @param code  the opcode of the transformed transition
 151  * @param rc    the region const used in the transition
 152  * @param env   the environment
 153  */
 154 static void LFTR_add(ir_node *src, ir_node *dst, unsigned code, ir_node *rc, iv_env *env)
 155 {
 156         LFTR_edge key;
 157
 158         key.src  = src;
 159         key.dst  = dst;
 160         key.code = code;
 161         key.rc   = rc;
 162
 163         /*
 164          * There might be more than one edge here. This is rather bad
 165          * because we currently store only one.
 166          */
 167         set_insert(env->lftr_edges, &key, sizeof(key), HASH_PTR(src));
 168 }  /* LFTR_add */
 169
 170 /**
 171  * Gets the node_entry of a node.
 172  *
 173  * @param irn  the node
 174  * @param env  the environment
 175  */
 176 static node_entry *get_irn_ne(ir_node *irn, iv_env *env)
 177 {
 178         node_entry *e = (node_entry*)get_irn_link(irn);
 179
 180         if (e == NULL) {
 181                 e = OALLOCZ(&env->obst, node_entry);
 182                 set_irn_link(irn, e);
 183         }
 184         return e;
 185 }  /* get_irn_ne */
 186
 187 /**
 188  * Gets the scc from an induction variable.
 189  *
 190  * @param iv   any node of the induction variable
 191  * @param env  the environment
 192  */
 193 static scc *get_iv_scc(ir_node *iv, iv_env *env)
 194 {
 195         node_entry *e = get_irn_ne(iv, env);
 196         return e->pscc;
 197 }  /* get_iv_scc */
 198
 199 /**
 200  * Check if irn is an IV.
 201  *
 202  * @param irn  the node to check
 203  * @param env  the environment
 204  *
 205  * @returns the header if it is one, NULL else
 206  */
 207 static ir_node *is_iv(ir_node *irn, iv_env *env)
 208 {
 209         return get_irn_ne(irn, env)->header;
 210 }  /* is_iv */
 211
 212 /**
 213  * Check if irn is a region constant.
 214  * The block or irn must strictly dominate the header block.
 215  *
 216  * @param irn           the node to check
 217  * @param header_block  the header block of the induction variable
 218  */
 219 static int is_rc(ir_node *irn, ir_node *header_block)
 220 {
 221         ir_node *block = get_nodes_block(irn);
 222
 223         return (block != header_block) && block_dominates(block, header_block);
 224 }  /* is_rc */
 225
 226 /**
 227  * Set compare function for the quad set.
 228  */
 229 static int quad_cmp(const void *e1, const void *e2, size_t size)
 230 {
 231         const quadruple_t *c1 = (const quadruple_t*)e1;
 232         const quadruple_t *c2 = (const quadruple_t*)e2;
 233         (void) size;
 234
 235         return c1->code != c2->code || c1->op1 != c2->op1 || c1->op2 != c2->op2;
 236 }  /* quad_cmp */
 237
 238 /**
 239  * Check if an reduced operation was already calculated.
 240  *
 241  * @param code  the opcode of the operation
 242  * @param op1   the first operand of the operation
 243  * @param op2   the second operand of the operation
 244  * @param env   the environment
 245  *
 246  * @return the already reduced node or NULL if this operation is not yet reduced
 247  */
 248 static ir_node *search(unsigned code, ir_node *op1, ir_node *op2, iv_env *env)
 249 {
 250         quadruple_t key, *entry;
 251
 252         key.code = code;
 253         key.op1 = op1;
 254         key.op2 = op2;
 255
 256         entry = (quadruple_t*)set_find(env->quad_map, &key, sizeof(key),
 257                                        (code * 9) ^ HASH_PTR(op1) ^HASH_PTR(op2));
 258         if (entry)
 259                 return entry->res;
 260         return NULL;
 261 }  /* search */
 262
 263 /**
 264  * Add an reduced operation.
 265  *
 266  * @param code    the opcode of the operation
 267  * @param op1     the first operand of the operation
 268  * @param op2     the second operand of the operation
 269  * @param result  the result of the reduced operation
 270  * @param env     the environment
 271  */
 272 static void add(unsigned code, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_node *result, iv_env *env)
 273 {
 274         quadruple_t key;
 275
 276         key.code = code;
 277         key.op1  = op1;
 278         key.op2  = op2;
 279         key.res  = result;
 280
 281         set_insert(env->quad_map, &key, sizeof(key),
 282                    (code * 9) ^ HASH_PTR(op1) ^HASH_PTR(op2));
 283 }  /* add */
 284
 285 /**
 286  * Find a location where to place a bin-op whose operands are in
 287  * block1 and block2.
 288  *
 289  * @param block1  the block of the first operand
 290  * @param block2  the block of the second operand
 291  *
 292  * Note that we know here that such a place must exists. Moreover, this means
 293  * that either block1 dominates block2 or vice versa. So, just return
 294  * the "smaller" one.
 295  */
 296 static ir_node *find_location(ir_node *block1, ir_node *block2)
 297 {
 298         if (block_dominates(block1, block2))
 299                 return block2;
 300         assert(block_dominates(block2, block1));
 301         return block1;
 302 }  /* find_location */
 303
 304 /**
 305  * Create a node that executes an op1 code op1 operation.
 306  *
 307  * @param code   the opcode to execute
 308  * @param db     debug info to add to the new node
 309  * @param op1    the first operand
 310  * @param op2    the second operand
 311  * @param mode   the mode of the new operation
 312  *
 313  * @return the newly created node
 314  */
 315 static ir_node *do_apply(unsigned code, dbg_info *db, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode)
 316 {
 317         ir_node *result;
 318         ir_node *block = find_location(get_nodes_block(op1), get_nodes_block(op2));
 319
 320         switch (code) {
 321         case iro_Mul:
 322                 result = new_rd_Mul(db, block, op1, op2, mode);
 323                 break;
 324         case iro_Add:
 325                 result = new_rd_Add(db, block, op1, op2, mode);
 326                 break;
 327         case iro_Sub:
 328                 result = new_rd_Sub(db, block, op1, op2, mode);
 329                 break;
 330         default:
 331                 panic("Unsupported opcode");
 332         }
 333         return result;
 334 }  /* do_apply */
 335
 336 /**
 337  * The Apply operation.
 338  *
 339  * @param orig   the node that represent the original operation and determines
 340  *               the opcode, debug-info and mode of a newly created one
 341  * @param op1    the first operand
 342  * @param op2    the second operand
 343  * @param env    the environment
 344  *
 345  * @return the newly created node
 346  */
 347 static ir_node *apply(ir_node *header, ir_node *orig, ir_node *op1, ir_node *op2, iv_env *env)
 348 {
 349         unsigned code = get_irn_opcode(orig);
 350         ir_node *result = search(code, op1, op2, env);
 351
 352         if (result == NULL) {
 353                 dbg_info *db = get_irn_dbg_info(orig);
 354                 ir_node *op1_header = get_irn_ne(op1, env)->header;
 355                 ir_node *op2_header = get_irn_ne(op2, env)->header;
 356
 357                 if (op1_header == header && is_rc(op2, op1_header)) {
 358                         result = reduce(orig, op1, op2, env);
 359                 }
 360                 else if (op2_header == header && is_rc(op1, op2_header)) {
 361                         result = reduce(orig, op2, op1, env);
 362                 }
 363                 else {
 364                         result = do_apply(code, db, op1, op2, get_irn_mode(orig));
 365                         get_irn_ne(result, env)->header = NULL;
 366                 }
 367         }
 368         return result;
 369 }  /* apply */
 370
 371 /**
 372  * The Reduce operation.
 373  *
 374  * @param orig   the node that represent the original operation and determines
 375  *               the opcode, debug-info and mode of a newly created one
 376  * @param iv     the induction variable
 377  * @param rc     the region constant
 378  * @param env    the environment
 379  *
 380  * @return the reduced node
 381  */
 382 static ir_node *reduce(ir_node *orig, ir_node *iv, ir_node *rc, iv_env *env)
 383 {
 384         unsigned code = get_irn_opcode(orig);
 385         ir_node *result = search(code, iv, rc, env);
 386
 387         /* check if we have already done this operation on the iv */
 388         if (result == NULL) {
 389                 node_entry *e, *iv_e;
 390                 int i;
 391                 ir_mode *mode = get_irn_mode(orig);
 392
 393                 result = exact_copy(iv);
 394
 395                 if (get_irn_mode(result) != mode) {
 396                         /*
 397                          * Beware: we must always create a new induction variable with the same mode
 398                          * as the node we are replacing. Especially this means the mode might be changed
 399                          * from P to I and back. This is always possible, because we have only Phi, Add
 400                          * and Sub nodes.
 401                          * However, this might lead to AddIs(Iu,Is) which we must fix. The best way to do this
 402                          * seems to be a post-pass, or we might end with useless Conv's.
 403                          */
 404                         set_irn_mode(result, mode);
 405                         env->need_postpass = 1;
 406                 }
 407                 add(code, iv, rc, result, env);
 408                 DB((dbg, LEVEL_3, "   Created new %+F for %+F (%s %+F)\n", result, iv,
 409                         get_irn_opname(orig), rc));
 410
 411                 iv_e = get_irn_ne(iv, env);
 412                 e    = get_irn_ne(result, env);
 413                 e->header = iv_e->header;
 414
 415                 /* create the LFTR edge */
 416                 LFTR_add(iv, result, code, rc, env);
 417
 418                 for (i = get_irn_arity(result) - 1; i >= 0; --i) {
 419                         ir_node *o = get_irn_n(result, i);
 420
 421                         e = get_irn_ne(o, env);
 422                         if (e->header == iv_e->header)
 423                                 o = reduce(orig, o, rc, env);
 424                         else if (is_Phi(result) || code == iro_Mul)
 425                                 o = apply(iv_e->header, orig, o, rc, env);
 426                         set_irn_n(result, i, o);
 427                 }
 428         } else {
 429                 DB((dbg, LEVEL_3, "   Already Created %+F for %+F (%s %+F)\n", result, iv,
 430                         get_irn_opname(orig), rc));
 431         }
 432         return result;
 433 }  /* reduce */
 434
 435 /**
 436  * Update the scc for a newly created IV.
 437  */
 438 static void update_scc(ir_node *iv, node_entry *e, iv_env *env)
 439 {
 440         scc     *pscc   = e->pscc;
 441         ir_node *header = e->header;
 442         waitq    *wq = new_waitq();
 443
 444         DB((dbg, LEVEL_2, "  Creating SCC for new an induction variable:\n  "));
 445         pscc->head = NULL;
 446         waitq_put(wq, iv);
 447         do {
 448                 ir_node    *irn = (ir_node*)waitq_get(wq);
 449                 node_entry *ne  = get_irn_ne(irn, env);
 450                 int        i;
 451
 452                 ne->pscc   = pscc;
 453                 ne->next   = pscc->head;
 454                 pscc->head = irn;
 455                 DB((dbg, LEVEL_2, " %+F,", irn));
 456
 457                 for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 458                         ir_node    *pred = get_irn_n(irn, i);
 459                         node_entry *pe   = get_irn_ne(pred, env);
 460
 461                         if (pe->header == header && pe->pscc == NULL) {
 462                                 /* set the pscc here to ensure that the node is NOT enqueued another time */
 463                                 pe->pscc = pscc;
 464                                 waitq_put(wq, pred);
 465                         }
 466                 }
 467         } while (! waitq_empty(wq));
 468         del_waitq(wq);
 469         DB((dbg, LEVEL_2, "\n"));
 470 }  /* update_scc */
 471
 472 /**
 473  * The Replace operation. We found a node representing iv (+,-,*) rc
 474  * that can be removed by replacing the induction variable iv by a new
 475  * one that 'applies' the operation 'irn'.
 476  *
 477  * @param irn   the node that will be replaced
 478  * @param iv    the induction variable
 479  * @param rc    the region constant
 480  * @param env   the environment
 481  */
 482 static int replace(ir_node *irn, ir_node *iv, ir_node *rc, iv_env *env)
 483 {
 484         ir_node *result;
 485
 486         DB((dbg, LEVEL_2, "  Replacing %+F\n", irn));
 487
 488         result = reduce(irn, iv, rc, env);
 489         if (result != irn) {
 490                 node_entry *e;
 491
 492                 hook_strength_red(get_irn_irg(irn), irn);
 493                 exchange(irn, result);
 494                 e = get_irn_ne(result, env);
 495                 if (e->pscc == NULL) {
 496                         e->pscc = OALLOCZ(&env->obst, scc);
 497                         update_scc(result, e, env);
 498                 }
 499                 ++env->replaced;
 500                 return 1;
 501         }
 502         return 0;
 503 }  /* replace */
 504
 505 #if 0
 506 /**
 507  * check if a given node is a mul with 2, 4, 8
 508  */
 509 static int is_x86_shift_const(ir_node *mul)
 510 {
 511         ir_node *rc;
 512
 513         if (! is_Mul(mul))
 514                 return 0;
 515
 516         /* normalization put constants on the right side */
 517         rc = get_Mul_right(mul);
 518         if (is_Const(rc)) {
 519                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(rc);
 520
 521                 if (tarval_is_long(tv)) {
 522                         long value = get_tarval_long(tv);
 523
 524                         if (value == 2 || value == 4 || value == 8) {
 525                                 /* do not reduce multiplications by 2, 4, 8 */
 526                                 return 1;
 527                         }
 528                 }
 529         }
 530         return 0;
 531 }  /* is_x86_shift_const */
 532 #endif
 533
 534 /**
 535  * Check if an IV represents a counter with constant limits.
 536  *
 537  * @param iv    any node of the induction variable
 538  * @param env   the environment
 539  */
 540 static int is_counter_iv(ir_node *iv, iv_env *env)
 541 {
 542         node_entry *e         = get_irn_ne(iv, env);
 543         scc        *pscc      = e->pscc;
 544         ir_node    *have_init = NULL;
 545         ir_node    *have_incr = NULL;
 546         ir_opcode  code       = iro_Bad;
 547         ir_node    *irn;
 548
 549         if (pscc->code != 0) {
 550                 /* already analysed */
 551                 return pscc->code != iro_Bad;
 552         }
 553
 554         pscc->code = iro_Bad;
 555         for (irn = pscc->head; irn != NULL; irn = e->next) {
 556                 if (is_Add(irn)) {
 557                         if (have_incr != NULL)
 558                                 return 0;
 559
 560                         have_incr = get_Add_right(irn);
 561                         if (! is_Const(have_incr)) {
 562                                 have_incr = get_Add_left(irn);
 563                                 if (! is_Const(have_incr))
 564                                         return 0;
 565                         }
 566                         code = iro_Add;
 567                 } else if (is_Sub(irn)) {
 568                         if (have_incr != NULL)
 569                                 return 0;
 570
 571                         have_incr = get_Sub_right(irn);
 572                         if (! is_Const(have_incr))
 573                                 return 0;
 574                         code = iro_Sub;
 575                 } else if (is_Phi(irn)) {
 576                         int i;
 577
 578                         for (i = get_Phi_n_preds(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 579                                 ir_node    *pred = get_Phi_pred(irn, i);
 580                                 node_entry *ne   = get_irn_ne(pred, env);
 581
 582                                 if (ne->header == e->header)
 583                                         continue;
 584                                 if (have_init != NULL)
 585                                         return 0;
 586                                 have_init = pred;
 587                                 if (! is_Const(pred))
 588                                         return 0;
 589                         }
 590                 } else
 591                         return 0;
 592                 e = get_irn_ne(irn, env);
 593         }
 594         pscc->init = get_Const_tarval(have_init);
 595         pscc->incr = get_Const_tarval(have_incr);
 596         pscc->code = code;
 597         return code != iro_Bad;
 598 }  /* is_counter_iv */
 599
 600 /**
 601  * Check the users of an induction variable for register pressure.
 602  *
 603  * @param iv    any node of the induction variable
 604  * @param env   the environment
 605  *
 606  * @return non-zero if the register pressure is estimated
 607  *         to not increase, zero else
 608  */
 609 static int check_users_for_reg_pressure(ir_node *iv, iv_env *env)
 610 {
 611         ir_node    *irn;
 612         ir_node    *have_user = NULL;
 613         ir_node    *have_cmp  = NULL;
 614         node_entry *e         = get_irn_ne(iv, env);
 615         scc        *pscc      = e->pscc;
 616
 617         for (irn = pscc->head; irn != NULL; irn = e->next) {
 618                 const ir_edge_t *edge;
 619
 620                 foreach_out_edge(irn, edge) {
 621                         ir_node    *user = get_edge_src_irn(edge);
 622                         node_entry *ne = get_irn_ne(user, env);
 623
 624                         if (e->header == ne->header) {
 625                                 /* found user from the same IV */
 626                                 continue;
 627                         }
 628                         if (is_Cmp(user)) {
 629                                 if (have_cmp != NULL) {
 630                                         /* more than one cmp, for now end here */
 631                                         return 0;
 632                                 }
 633                                 have_cmp = user;
 634                         } else {
 635                                 /* user is a real user of the IV */
 636                                 if (have_user != NULL) {
 637                                         /* found the second user */
 638                                         return 0;
 639                                 }
 640                                 have_user = user;
 641                         }
 642                 }
 643                 e = get_irn_ne(irn, env);
 644         }
 645
 646         if (have_user == NULL) {
 647                 /* no user, ignore */
 648                 return 1;
 649         }
 650
 651         if (have_cmp == NULL) {
 652                 /* fine, only one user, try to reduce */
 653                 return 1;
 654         }
 655         /*
 656          * We found one user AND at least one cmp.
 657          * We should check here if we can transform the Cmp.
 658          *
 659          * For now our capabilities for doing linear function test
 660          * are limited, so check if the iv has the right form: Only ONE
 661          * Phi, only one Add/Sub with a Const.
 662          */
 663         if (! is_counter_iv(iv, env))
 664                 return 0;
 665
 666         /*
 667          * Ok, we have only one increment AND it is a Const, we might be able
 668          * to do a linear function test replacement, so go on.
 669          */
 670         return 1;
 671 }  /* check_users_for_reg_pressure */
 672
 673 /**
 674  * Check if a node can be replaced (+, -, *).
 675  *
 676  * @param irn   the node to check
 677  * @param env   the environment
 678  *
 679  * @return non-zero if irn should be Replace'd
 680  */
 681 static int check_replace(ir_node *irn, iv_env *env)
 682 {
 683         ir_node   *left, *right, *iv, *rc;
 684         ir_op     *op  = get_irn_op(irn);
 685         unsigned  code = get_op_code(op);
 686         ir_node   *liv, *riv;
 687
 688         switch (code) {
 689         case iro_Mul:
 690         case iro_Add:
 691         case iro_Sub:
 692                 iv = rc = NULL;
 693
 694                 left  = get_binop_left(irn);
 695                 right = get_binop_right(irn);
 696
 697                 liv = is_iv(left, env);
 698                 riv = is_iv(right, env);
 699                 if (liv && is_rc(right, liv)) {
 700                         iv = left; rc = right;
 701                 }
 702                 else if (riv && is_op_commutative(op) &&
 703                                     is_rc(left, riv)) {
 704                         iv = right; rc = left;
 705                 }
 706
 707                 if (iv) {
 708                         if (env->osr_flags & osr_flag_keep_reg_pressure) {
 709                                 if (! check_users_for_reg_pressure(iv, env))
 710                                         return 0;
 711                         }
 712                         return replace(irn, iv, rc, env);
 713                 }
 714                 break;
 715         default:
 716                 break;
 717         }
 718         return 0;
 719 }  /* check_replace */
 720
 721 /**
 722  * Check which SCC's are induction variables.
 723  *
 724  * @param pscc  a SCC
 725  * @param env   the environment
 726  */
 727 static void classify_iv(scc *pscc, iv_env *env)
 728 {
 729         ir_node *irn, *next, *header = NULL;
 730         node_entry *b, *h = NULL;
 731         int j, only_phi, num_outside;
 732         ir_node *out_rc;
 733
 734         /* find the header block for this scc */
 735         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 736                 node_entry *e = (node_entry*)get_irn_link(irn);
 737                 ir_node *block = get_nodes_block(irn);
 738
 739                 next = e->next;
 740                 b = get_irn_ne(block, env);
 741
 742                 if (header) {
 743                         if (h->POnum < b->POnum) {
 744                                 header = block;
 745                                 h      = b;
 746                         }
 747                 }
 748                 else {
 749                         header = block;
 750                         h      = b;
 751                 }
 752         }
 753
 754         /* check if this scc contains only Phi, Add or Sub nodes */
 755         only_phi    = 1;
 756         num_outside = 0;
 757         out_rc      = NULL;
 758         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 759                 node_entry *e = get_irn_ne(irn, env);
 760
 761                 next = e->next;
 762                 switch (get_irn_opcode(irn)) {
 763                 case iro_Add:
 764                 case iro_Sub:
 765                         only_phi = 0;
 766                         /* fall through */
 767                 case iro_Phi:
 768                         for (j = get_irn_arity(irn) - 1; j >= 0; --j) {
 769                                 ir_node *pred  = get_irn_n(irn, j);
 770                                 node_entry *pe = get_irn_ne(pred, env);
 771
 772                                 if (pe->pscc != e->pscc) {
 773                                         /* not in the same SCC, must be a region const */
 774                                         if (! is_rc(pred, header)) {
 775                                                 /* not an induction variable */
 776                                                 goto fail;
 777                                         }
 778                                         if (! out_rc) {
 779                                                 out_rc = pred;
 780                                                 ++num_outside;
 781                                         } else if (out_rc != pred) {
 782                                                 ++num_outside;
 783                                         }
 784                                 }
 785                         }
 786                         break;
 787                 default:
 788                         /* not an induction variable */
 789                         goto fail;
 790                 }
 791         }
 792         /* found an induction variable */
 793         DB((dbg, LEVEL_2, "  Found an induction variable:\n  "));
 794         if (only_phi && num_outside == 1) {
 795                 /* a phi cycle with only one real predecessor can be collapsed */
 796                 DB((dbg, LEVEL_2, "  Found an USELESS Phi cycle:\n  "));
 797
 798                 for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 799                         node_entry *e = get_irn_ne(irn, env);
 800                         next = e->next;
 801                         e->header = NULL;
 802                         exchange(irn, out_rc);
 803                 }
 804                 ++env->replaced;
 805                 return;
 806         }
 807
 808         /* set the header for every node in this scc */
 809         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 810                 node_entry *e = get_irn_ne(irn, env);
 811                 e->header = header;
 812                 next = e->next;
 813                 DB((dbg, LEVEL_2, " %+F,", irn));
 814         }
 815         DB((dbg, LEVEL_2, "\n"));
 816         return;
 817
 818 fail:
 819         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 820                 node_entry *e = get_irn_ne(irn, env);
 821
 822                 next = e->next;
 823                 e->header = NULL;
 824         }
 825 }  /* classify_iv */
 826
 827 /**
 828  * Process an SCC for the operator strength reduction.
 829  *
 830  * @param pscc  the SCC
 831  * @param env   the environment
 832  */
 833 static void process_scc(scc *pscc, iv_env *env)
 834 {
 835         ir_node *head = pscc->head;
 836         node_entry *e = (node_entry*)get_irn_link(head);
 837
 838 #ifdef DEBUG_libfirm
 839         {
 840                 ir_node *irn, *next;
 841
 842                 DB((dbg, LEVEL_4, " SCC at %p:\n ", pscc));
 843                 for (irn = pscc->head; irn != NULL; irn = next) {
 844                         node_entry *e = (node_entry*)get_irn_link(irn);
 845
 846                         next = e->next;
 847
 848                         DB((dbg, LEVEL_4, " %+F,", irn));
 849                 }
 850                 DB((dbg, LEVEL_4, "\n"));
 851         }
 852 #endif
 853
 854         if (e->next == NULL) {
 855                 /* this SCC has only a single member */
 856                 check_replace(head, env);
 857         } else {
 858                 classify_iv(pscc, env);
 859         }
 860 }  /* process_scc */
 861
 862 /**
 863  * If an SCC is a Phi only cycle, remove it.
 864  *
 865  * @param pscc  an SCC that consists of Phi nodes only
 866  * @param env   the environment
 867  */
 868 static void remove_phi_cycle(scc *pscc, iv_env *env)
 869 {
 870         ir_node *irn, *next;
 871         int j;
 872         ir_node *out_rc;
 873
 874         /* check if this scc contains only Phi, Add or Sub nodes */
 875         out_rc      = NULL;
 876         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 877                 node_entry *e = get_irn_ne(irn, env);
 878
 879                 next = e->next;
 880                 if (! is_Phi(irn))
 881                         return;
 882
 883                 for (j = get_irn_arity(irn) - 1; j >= 0; --j) {
 884                         ir_node *pred  = get_irn_n(irn, j);
 885                         node_entry *pe = get_irn_ne(pred, env);
 886
 887                         if (pe->pscc != e->pscc) {
 888                                 /* not in the same SCC, must be the only input */
 889                                 if (! out_rc) {
 890                                         out_rc = pred;
 891                                 } else if (out_rc != pred) {
 892                                         return;
 893                                 }
 894                         }
 895                 }
 896         }
 897         /* found a Phi cycle */
 898         DB((dbg, LEVEL_2, "  Found an USELESS Phi cycle:\n  "));
 899
 900         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 901                 node_entry *e = get_irn_ne(irn, env);
 902                 next = e->next;
 903                 e->header = NULL;
 904                 exchange(irn, out_rc);
 905         }
 906         ++env->replaced;
 907 }  /* remove_phi_cycle */
 908
 909 /**
 910  * Process a SCC for the Phi cycle remove.
 911  *
 912  * @param pscc  the SCC
 913  * @param env   the environment
 914  */
 915 static void process_phi_only_scc(scc *pscc, iv_env *env)
 916 {
 917         ir_node *head = pscc->head;
 918         node_entry *e = (node_entry*)get_irn_link(head);
 919
 920 #ifdef DEBUG_libfirm
 921         {
 922                 ir_node *irn, *next;
 923
 924                 DB((dbg, LEVEL_4, " SCC at %p:\n ", pscc));
 925                 for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 926                         node_entry *e = (node_entry*)get_irn_link(irn);
 927
 928                         next = e->next;
 929
 930                         DB((dbg, LEVEL_4, " %+F,", irn));
 931                 }
 932                 DB((dbg, LEVEL_4, "\n"));
 933         }
 934 #endif
 935
 936         if (e->next != NULL)
 937                 remove_phi_cycle(pscc, env);
 938 }  /* process_phi_only_scc */
 939
 940
 941 /**
 942  * Push a node onto the stack.
 943  *
 944  * @param env   the environment
 945  * @param n     the node to push
 946  */
 947 static void push(iv_env *env, ir_node *n)
 948 {
 949         node_entry *e;
 950
 951         if (env->tos == ARR_LEN(env->stack)) {
 952                 size_t nlen = ARR_LEN(env->stack) * 2;
 953                 ARR_RESIZE(ir_node *, env->stack, nlen);
 954         }
 955         env->stack[env->tos++] = n;
 956         e = get_irn_ne(n, env);
 957         e->in_stack = 1;
 958 }  /* push */
 959
 960 /**
 961  * Pop a node from the stack.
 962  *
 963  * @param env   the environment
 964  *
 965  * @return  The topmost node
 966  */
 967 static ir_node *pop(iv_env *env)
 968 {
 969         ir_node *n = env->stack[--env->tos];
 970         node_entry *e = get_irn_ne(n, env);
 971
 972         e->in_stack = 0;
 973         return n;
 974 }  /* pop */
 975
 976 /**
 977  * Do Tarjan's SCC algorithm and drive OSR.
 978  *
 979  * @param irn  start at this node
 980  * @param env  the environment
 981  */
 982 static void dfs(ir_node *irn, iv_env *env)
 983 {
 984         int i, n;
 985         node_entry *node = get_irn_ne(irn, env);
 986
 987         mark_irn_visited(irn);
 988
 989         /* do not put blocks into the scc */
 990         if (is_Block(irn)) {
 991                 n = get_irn_arity(irn);
 992                 for (i = 0; i < n; ++i) {
 993                         ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
 994
 995                         if (!irn_visited(pred))
 996                                 dfs(pred, env);
 997                 }
 998         } else {
 999                 ir_node *block = get_nodes_block(irn);
1000
1001                 node->DFSnum = env->nextDFSnum++;
1002                 node->low    = node->DFSnum;
1003                 push(env, irn);
1004
1005                 /* handle the block */
1006                 if (!irn_visited(block))
1007                         dfs(block, env);
1008
1009                 n = get_irn_arity(irn);
1010                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1011                         ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
1012                         node_entry *o = get_irn_ne(pred, env);
1013
1014                         if (!irn_visited(pred)) {
1015                                 dfs(pred, env);
1016                                 node->low = MIN(node->low, o->low);
1017                         }
1018                         if (o->DFSnum < node->DFSnum && o->in_stack)
1019                                 node->low = MIN(o->DFSnum, node->low);
1020                 }
1021                 if (node->low == node->DFSnum) {
1022                         scc *pscc = OALLOCZ(&env->obst, scc);
1023                         ir_node *x;
1024
1025                         do {
1026                                 node_entry *e;
1027
1028                                 x = pop(env);
1029                                 e = get_irn_ne(x, env);
1030                                 e->pscc    = pscc;
1031                                 e->next    = pscc->head;
1032                                 pscc->head = x;
1033                         } while (x != irn);
1034
1035                         env->process_scc(pscc, env);
1036                 }
1037         }
1038 }  /* dfs */
1039
1040 /**
1041  * Do the DFS by starting at the End node of a graph.
1042  *
1043  * @param irg  the graph to process
1044  * @param env  the environment
1045  */
1046 static void do_dfs(ir_graph *irg, iv_env *env)
1047 {
1048         ir_node  *end = get_irg_end(irg);
1049         int i;
1050
1051         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_VISITED);
1052
1053         inc_irg_visited(irg);
1054
1055         /* visit all visible nodes */
1056         dfs(end, env);
1057
1058         /* visit the keep-alives */
1059         for (i = get_End_n_keepalives(end) - 1; i >= 0; --i) {
1060                 ir_node *ka = get_End_keepalive(end, i);
1061
1062                 if (!irn_visited(ka))
1063                         dfs(ka, env);
1064         }
1065
1066         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_VISITED);
1067 }  /* do_dfs */
1068
1069 /**
1070  * Post-block-walker: assign the post-order number.
1071  */
1072 static void assign_po(ir_node *block, void *ctx)
1073 {
1074         iv_env *env = (iv_env*)ctx;
1075         node_entry *e = get_irn_ne(block, env);
1076
1077         e->POnum = env->POnum++;
1078 }  /* assign_po */
1079
1080 /**
1081  * Apply one LFTR edge operation.
1082  * Return NULL if the transformation cannot be done safely without
1083  * an Overflow.
1084  *
1085  * @param iv   the induction variable
1086  * @param rc   the constant that should be translated
1087  * @param e    the LFTR edge
1088  * @param env  the IV environment
1089  *
1090  * @return the translated region constant or NULL
1091  *         if the translation was not possible
1092  *
1093  * @note
1094  * In the current implementation only the last edge is stored, so
1095  * only one chain exists. That's why we might miss some opportunities.
1096  */
1097 static ir_node *applyOneEdge(ir_node *iv, ir_node *rc, LFTR_edge *e, iv_env *env)
1098 {
1099         if (env->osr_flags & osr_flag_lftr_with_ov_check) {
1100                 ir_tarval *tv_l, *tv_r, *tv, *tv_init, *tv_incr, *tv_end;
1101                 tarval_int_overflow_mode_t ovmode;
1102                 scc *pscc;
1103                 ir_graph *irg;
1104
1105                 if (! is_counter_iv(iv, env)) {
1106                         DB((dbg, LEVEL_4, " not counter IV"));
1107                         return NULL;
1108                 }
1109
1110                 /* overflow can only be decided for Consts */
1111                 if (! is_Const(e->rc)) {
1112                         if (e->code == iro_Add && mode_is_reference(get_irn_mode(e->rc))) {
1113                                 /* However we allow ONE Pointer Add, as pointer arithmetic with wrap
1114                                    around is undefined anyway */
1115                                 return do_apply(e->code, NULL, rc, e->rc, get_irn_mode(e->rc));
1116                         }
1117                         DB((dbg, LEVEL_4, " = UNKNOWN (%+F)", e->rc));
1118                         return NULL;
1119                 }
1120
1121                 tv_l = get_Const_tarval(rc);
1122                 tv_r = get_Const_tarval(e->rc);
1123
1124                 ovmode = tarval_get_integer_overflow_mode();
1125                 tarval_set_integer_overflow_mode(TV_OVERFLOW_BAD);
1126
1127                 pscc    = get_iv_scc(iv, env);
1128                 tv_incr = pscc->incr;
1129                 tv_init = pscc->init;
1130
1131                 /*
1132                  * Check that no overflow occurs:
1133                  * init must be transformed without overflow
1134                  * the new rc must be transformed without overflow
1135                  * rc +/- incr must be possible without overflow
1136                  */
1137                 switch (e->code) {
1138                 case iro_Mul:
1139                         tv      = tarval_mul(tv_l, tv_r);
1140                         tv_init = tarval_mul(tv_init, tv_r);
1141                         tv_incr = tarval_mul(tv_incr, tv_r);
1142                         DB((dbg, LEVEL_4, " * %+F", tv_r));
1143                         break;
1144                 case iro_Add:
1145                         tv      = tarval_add(tv_l, tv_r);
1146                         tv_init = tarval_add(tv_init, tv_r);
1147                         DB((dbg, LEVEL_4, " + %+F", tv_r));
1148                         break;
1149                 case iro_Sub:
1150                         tv      = tarval_sub(tv_l, tv_r, NULL);
1151                         tv_init = tarval_sub(tv_init, tv_r, NULL);
1152                         DB((dbg, LEVEL_4, " - %+F", tv_r));
1153                         break;
1154                 default:
1155                         panic("Unsupported opcode");
1156                 }
1157
1158                 if (pscc->code == iro_Add) {
1159                         tv_end = tarval_add(tv, tv_incr);
1160                 } else {
1161                         assert(pscc->code == iro_Sub);
1162                         tv_end = tarval_sub(tv, tv_incr, NULL);
1163                 }
1164
1165                 tarval_set_integer_overflow_mode(ovmode);
1166
1167                 if (tv == tarval_bad || tv_init == tarval_bad || tv_end == tarval_bad) {
1168                         DB((dbg, LEVEL_4, " = OVERFLOW"));
1169                         return NULL;
1170                 }
1171                 irg = get_irn_irg(iv);
1172                 return new_r_Const(irg, tv);
1173         }
1174         return do_apply(e->code, NULL, rc, e->rc, get_irn_mode(e->dst));
1175 }  /* applyOneEdge */
1176
1177 /**
1178  * Applies the operations represented by the LFTR edges to a
1179  * region constant and returns the value.
1180  * Return NULL if the transformation cannot be done safely without
1181  * an Overflow.
1182  *
1183  * @param pIV  points to the IV node that starts the LFTR edge chain
1184  *             after translation points to the new IV
1185  * @param rc   the region constant that should be translated
1186  * @param env  the IV environment
1187  *
1188  * @return the translated region constant or NULL
1189  *         if the translation was not possible
1190  */
1191 static ir_node *applyEdges(ir_node **pIV, ir_node *rc, iv_env *env)
1192 {
1193         ir_node *iv = *pIV;
1194         if (env->osr_flags & osr_flag_lftr_with_ov_check) {
1195                 /* overflow can only be decided for Consts */
1196                 if (! is_counter_iv(iv, env)) {
1197                         DB((dbg, LEVEL_4, "not counter IV\n", rc));
1198                         return NULL;
1199                 }
1200                 if (! is_Const(rc)) {
1201                         DB((dbg, LEVEL_4, " = UNKNOWN (%+F)\n", rc));
1202                         return NULL;
1203                 }
1204                 DB((dbg, LEVEL_4, "%+F", get_Const_tarval(rc)));
1205         }
1206
1207         for (; rc;) {
1208                 LFTR_edge *e = LFTR_find(iv, env);
1209                 if (e != NULL) {
1210                         rc = applyOneEdge(iv, rc, e, env);
1211                         iv = e->dst;
1212                 } else
1213                         break;
1214         }
1215         DB((dbg, LEVEL_3, "\n"));
1216         *pIV = iv;
1217         return rc;
1218 }  /* applyEdges */
1219
1220 /**
1221  * Walker, finds Cmp(iv, rc) or Cmp(rc, iv)
1222  * and tries to optimize them.
1223  */
1224 static void do_lftr(ir_node *cmp, void *ctx)
1225 {
1226         iv_env *env = (iv_env*)ctx;
1227         ir_node *left, *right, *liv, *riv;
1228         ir_node *iv, *rc;
1229         ir_node *nleft = NULL, *nright = NULL;
1230
1231         if (!is_Cmp(cmp))
1232                 return;
1233
1234         left  = get_Cmp_left(cmp);
1235         right = get_Cmp_right(cmp);
1236
1237         liv = is_iv(left, env);
1238         riv = is_iv(right, env);
1239         if (liv && is_rc(right, liv)) {
1240                 iv = left; rc = right;
1241
1242                 nright = applyEdges(&iv, rc, env);
1243                 nleft  = iv;
1244         }
1245         else if (riv && is_rc(left, riv)) {
1246                 iv = right; rc = left;
1247
1248                 nleft  = applyEdges(&iv, rc, env);
1249                 nright = iv;
1250         }
1251
1252         if (nleft && nright) {
1253                 DB((dbg, LEVEL_2, "  LFTR for %+F\n", cmp));
1254                 set_Cmp_left(cmp, nleft);
1255                 set_Cmp_right(cmp, nright);
1256                 ++env->lftr_replaced;
1257         }
1258 }  /* do_lftr */
1259
1260 /**
1261  * do linear function test replacement.
1262  *
1263  * @param irg   the graph that should be optimized
1264  * @param env   the IV environment
1265  */
1266 static void lftr(ir_graph *irg, iv_env *env)
1267 {
1268         irg_walk_graph(irg, NULL, do_lftr, env);
1269 }  /* lftr */
1270
1271 /**
1272  * Pre-walker: set all node links to NULL and fix the
1273  * block of Proj nodes.
1274  */
1275 static void clear_and_fix(ir_node *irn, void *env)
1276 {
1277         (void)env;
1278
1279         set_irn_link(irn, NULL);
1280
1281         if (is_Proj(irn)) {
1282                 ir_node *pred       = get_Proj_pred(irn);
1283                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(pred);
1284
1285                 if (get_nodes_block(irn) != pred_block) {
1286                         set_nodes_block(irn, pred_block);
1287                 }
1288         }
1289 }  /* clear_and_fix */
1290
1291
1292 /* Remove any Phi cycles with only one real input. */
1293 void remove_phi_cycles(ir_graph *irg)
1294 {
1295         iv_env env;
1296
1297         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.remove_phi");
1298
1299         DB((dbg, LEVEL_1, "Doing Phi cycle removement for %+F\n", irg));
1300
1301         obstack_init(&env.obst);
1302         env.stack         = NEW_ARR_F(ir_node *, 128);
1303         env.tos           = 0;
1304         env.nextDFSnum    = 0;
1305         env.POnum         = 0;
1306         env.quad_map      = NULL;
1307         env.lftr_edges    = NULL;
1308         env.replaced      = 0;
1309         env.lftr_replaced = 0;
1310         env.osr_flags     = 0;
1311         env.need_postpass = 0;
1312         env.process_scc   = process_phi_only_scc;
1313
1314         /* Clear all links and move Proj nodes into the
1315          * the same block as their predecessors.
1316          * This can improve the placement of new nodes.
1317          */
1318         irg_walk_graph(irg, NULL, clear_and_fix, NULL);
1319
1320         /* we need outs for calculating the post order */
1321         assure_irg_outs(irg);
1322
1323         /* calculate the post order number for blocks. */
1324         irg_out_block_walk(get_irg_start_block(irg), NULL, assign_po, &env);
1325
1326         /* calculate the SCC's and drive OSR. */
1327         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
1328         do_dfs(irg, &env);
1329         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
1330
1331         if (env.replaced) {
1332                 DB((dbg, LEVEL_1, "remove_phi_cycles: %u Cycles removed\n\n", env.replaced));
1333         }
1334
1335         DEL_ARR_F(env.stack);
1336         obstack_free(&env.obst, NULL);
1337 }  /* remove_phi_cycles */
1338
1339 ir_graph_pass_t *remove_phi_cycles_pass(const char *name)
1340 {
1341         return def_graph_pass(name ? name : "remove_phi_cycles", remove_phi_cycles);
1342 }  /* remove_phi_cycles_pass */
1343
1344 /**
1345  * Post-walker: fix Add and Sub nodes that where results of I<->P conversions.
1346  */
1347 static void fix_adds_and_subs(ir_node *irn, void *ctx)
1348 {
1349         (void) ctx;
1350
1351         if (is_Add(irn)) {
1352                 ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
1353
1354                 if (mode_is_int(mode)) {
1355                         ir_node *pred;
1356
1357                         pred = get_Add_left(irn);
1358                         if (get_irn_mode(pred) != mode) {
1359                                 ir_node *block = get_nodes_block(pred);
1360
1361                                 pred = new_r_Conv(block, pred, mode);
1362                                 set_Add_left(irn, pred);
1363                         }
1364                         pred = get_Add_right(irn);
1365                         if (get_irn_mode(pred) != mode) {
1366                                 ir_node *block = get_nodes_block(pred);
1367
1368                                 pred = new_r_Conv(block, pred, mode);
1369                                 set_Add_right(irn, pred);
1370                         }
1371                 }
1372         } else if (is_Sub(irn)) {
1373                 ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
1374
1375                 if (mode_is_int(mode)) {
1376                         ir_node *left   = get_Sub_left(irn);
1377                         ir_node *right  = get_Sub_right(irn);
1378                         ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
1379                         ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
1380
1381                         if (mode_is_int(l_mode) && mode_is_int(r_mode)) {
1382                                 if (l_mode != mode) {
1383                                         ir_node *block = get_nodes_block(left);
1384
1385                                         left = new_r_Conv(block, left, mode);
1386                                         set_Sub_left(irn, left);
1387                                 }
1388                                 if (r_mode != mode) {
1389                                         ir_node *block = get_nodes_block(right);
1390
1391                                         right = new_r_Conv(block, right, mode);
1392                                         set_Sub_right(irn, right);
1393                                 }
1394                         }
1395                 } else if (mode_is_reference(mode)) {
1396                         ir_node *left   = get_Sub_left(irn);
1397                         ir_node *right  = get_Sub_right(irn);
1398                         ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
1399                         ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
1400                         if (mode_is_int(l_mode)) {
1401                                 /* Usually, Sub(I*,P) is an error, hence the verifier rejects it.
1402                                  * However, it is correct in this case, so add Conv to make verifier happy. */
1403                                 ir_node *block = get_nodes_block(right);
1404                                 ir_node *lconv = new_r_Conv(block, left, r_mode);
1405                                 assert(mode_is_reference(r_mode));
1406                                 set_Sub_left(irn, lconv);
1407                         }
1408                 }
1409         }
1410 }  /* fix_adds_and_subs */
1411
1412 /* Performs Operator Strength Reduction for the passed graph. */
1413 void opt_osr(ir_graph *irg, unsigned flags)
1414 {
1415         iv_env   env;
1416         int      edges;
1417
1418         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.osr");
1419
1420         DB((dbg, LEVEL_1, "Doing Operator Strength Reduction for %+F\n", irg));
1421
1422         obstack_init(&env.obst);
1423         env.stack         = NEW_ARR_F(ir_node *, 128);
1424         env.tos           = 0;
1425         env.nextDFSnum    = 0;
1426         env.POnum         = 0;
1427         env.quad_map      = new_set(quad_cmp, 64);
1428         env.lftr_edges    = new_set(LFTR_cmp, 64);
1429         env.replaced      = 0;
1430         env.lftr_replaced = 0;
1431         env.osr_flags     = flags;
1432         env.need_postpass = 0;
1433         env.process_scc   = process_scc;
1434
1435         /* Clear all links and move Proj nodes into the
1436          * the same block as its predecessors.
1437          * This can improve the placement of new nodes.
1438          */
1439         irg_walk_graph(irg, NULL, clear_and_fix, NULL);
1440
1441         /* we need dominance */
1442         assure_doms(irg);
1443
1444         edges = edges_assure(irg);
1445
1446         /* calculate the post order number for blocks by walking the out edges. */
1447         assure_irg_outs(irg);
1448         irg_block_edges_walk(get_irg_start_block(irg), NULL, assign_po, &env);
1449
1450         /* calculate the SCC's and drive OSR. */
1451         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
1452         do_dfs(irg, &env);
1453
1454         if (env.replaced) {
1455                 if (env.need_postpass)
1456                         irg_walk_graph(irg, NULL, fix_adds_and_subs, &env);
1457
1458                 /* try linear function test replacements */
1459                 lftr(irg, &env);
1460                 (void)lftr;
1461
1462                 DB((dbg, LEVEL_1, "Replacements: %u + %u (lftr)\n\n", env.replaced, env.lftr_replaced));
1463         }
1464         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
1465
1466         del_set(env.lftr_edges);
1467         del_set(env.quad_map);
1468         DEL_ARR_F(env.stack);
1469         obstack_free(&env.obst, NULL);
1470
1471         if (! edges)
1472                 edges_deactivate(irg);
1473 }  /* opt_osr */
1474
1475 typedef struct pass_t {
1476         ir_graph_pass_t pass;
1477         unsigned        flags;
1478 } pass_t;
1479
1480 /**
1481 * Wrapper for running opt_osr() as an ir_graph pass.
1482 */
1483 static int pass_wrapper(ir_graph *irg, void *context)
1484 {
1485         pass_t *pass = (pass_t*)context;
1486         opt_osr(irg, pass->flags);
1487         return 0;
1488 }  /* pass_wrapper */
1489
1490 ir_graph_pass_t *opt_osr_pass(const char *name, unsigned flags)
1491 {
1492         pass_t *pass = XMALLOCZ(pass_t);
1493
1494         pass->flags = flags;
1495         return def_graph_pass_constructor(
1496                 &pass->pass, name ? name : "osr", pass_wrapper);
1497 }  /* opt_osr_pass */