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

   1 /**
   2  * Project:     libFIRM
   3  * File name:   ir/opt/opt_osr.
   4  * Purpose:     Operator Strength Reduction,
   5  *              Keith D. Cooper, L. Taylor Simpson, Christopher A. Vick
   6  * Author:      Michael Beck
   7  * Modified by:
   8  * Created:     12.5.2006
   9  * CVS-ID:      $Id$
  10  * Copyright:   (c) 2006 Universität Karlsruhe
  11  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
  12  */
  13 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  14 #include "config.h"
  15 #endif
  16
  17 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  18 #include <malloc.h>
  19 #endif
  20 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
  21 #include <alloca.h>
  22 #endif
  23
  24 #include "opt_osr.h"
  25 #include "irgraph.h"
  26 #include "ircons.h"
  27 #include "irop_t.h"
  28 #include "irloop.h"
  29 #include "irdom.h"
  30 #include "irgmod.h"
  31 #include "irflag_t.h"
  32 #include "irgwalk.h"
  33 #include "irouts.h"
  34 #include "debug.h"
  35 #include "obst.h"
  36 #include "set.h"
  37 #include "tv.h"
  38 #include "hashptr.h"
  39 #include "irtools.h"
  40 #include "array.h"
  41 #include "firmstat.h"
  42
  43 /** The debug handle. */
  44 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  45
  46 /** A scc. */
  47 typedef struct scc {
  48         ir_node *head;          /**< the head of the list */
  49 } scc;
  50
  51 /** A node entry */
  52 typedef struct node_entry {
  53         unsigned DFSnum;    /**< the DFS number of this node */
  54         unsigned low;       /**< the low number of this node */
  55         ir_node  *header;   /**< the header of this node */
  56         int      in_stack;  /**< flag, set if the node is on the stack */
  57         ir_node  *next;     /**< link to the next node the the same scc */
  58         scc      *pscc;     /**< the scc of this node */
  59         unsigned POnum;     /**< the post order number for blocks */
  60 } node_entry;
  61
  62 /** The environment. */
  63 typedef struct iv_env {
  64         struct obstack obst;    /**< an obstack for allocations */
  65         ir_node  **stack;       /**< the node stack */
  66         int      tos;           /**< tos index */
  67         unsigned nextDFSnum;    /**< the current DFS number */
  68         unsigned POnum;         /**< current post order number */
  69         set      *quad_map;     /**< a map from (op, iv, rc) to node */
  70         set      *lftr_edges;   /**< the set of lftr edges */
  71         unsigned replaced;      /**< number of replaced ops */
  72         unsigned lftr_replaced; /**< number of applied linear function test replacements */
  73         unsigned flags;         /**< additional flags */
  74 } iv_env;
  75
  76 /**
  77  * An entry in the (op, node, node) -> node map.
  78  */
  79 typedef struct quad_t {
  80         opcode  code;  /**< the opcode of the reduced operation */
  81         ir_node *op1;  /**< the first operand the reduced operation */
  82         ir_node *op2;  /**< the second operand of the reduced operation */
  83
  84         ir_node *res; /**< the reduced operation */
  85 } quad_t;
  86
  87 /**
  88  * A LFTR edge.
  89  */
  90 typedef struct LFTR_edge {
  91         ir_node *src;   /**< the source node */
  92         ir_node *dst;   /**< the destination node */
  93         opcode  code;   /**< the opcode that must be applied */
  94         ir_node *rc;    /**< the region const that must be applied */
  95 } LFTR_edge;
  96
  97 /* forward */
  98 static ir_node *reduce(ir_node *orig, ir_node *iv, ir_node *rc, iv_env *env);
  99
 100 /**
 101  * Compare two LFTR edges.
 102  */
 103 static int LFTR_cmp(const void *e1, const void *e2, size_t size) {
 104         const LFTR_edge *l1 = e1;
 105         const LFTR_edge *l2 = e2;
 106
 107         return l1->src != l2->src;
 108 }
 109
 110 /**
 111  * Find a LFTR edge.
 112  */
 113 static LFTR_edge *LFTR_find(ir_node *src, iv_env *env) {
 114         LFTR_edge key;
 115
 116         key.src  = src;
 117
 118         return set_find(env->lftr_edges, &key, sizeof(key), HASH_PTR(src));
 119 }
 120
 121 /**
 122  * Add a LFTR edge.
 123  */
 124 static void LFTR_add(ir_node *src, ir_node *dst, opcode code, ir_node *rc, iv_env *env) {
 125         LFTR_edge key;
 126
 127         key.src  = src;
 128         key.dst  = dst;
 129         key.code = code;
 130         key.rc   = rc;
 131
 132         /*
 133          * There might be more than one edge here. This is rather bad
 134          * because we currently store only one.
 135          */
 136 //      assert(LFTR_find(src, env) == NULL);
 137         set_insert(env->lftr_edges, &key, sizeof(key), HASH_PTR(src));
 138 }
 139
 140 /**
 141  * Gets the node_entry of a node
 142  */
 143 static node_entry *get_irn_ne(ir_node *irn, iv_env *env) {
 144         node_entry *e = get_irn_link(irn);
 145
 146         if (! e) {
 147                 e = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*e));
 148                 memset(e, 0, sizeof(*e));
 149                 set_irn_link(irn, e);
 150         }
 151         return e;
 152 }
 153
 154 /**
 155  * Check if irn is an IV.
 156  *
 157  * @param irn  the node to check
 158  * @param env  the environment
 159  *
 160  * @returns the header if it is one, NULL else
 161  */
 162 static ir_node *is_iv(ir_node *irn, iv_env *env) {
 163         return get_irn_ne(irn, env)->header;
 164 }
 165
 166 /**
 167  * Check if irn is a region constant.
 168  * The block or irn must strictly dominate the header block.
 169  *
 170  * @param irn           the node to check
 171  * @param header_block  the header block of the induction variable
 172  */
 173 static int is_rc(ir_node *irn, ir_node *header_block) {
 174         ir_node *block = get_nodes_block(irn);
 175
 176         return (block != header_block) && block_dominates(block, header_block);
 177 }
 178
 179 /**
 180  * Set compare function for the quad set.
 181  */
 182 static int quad_cmp(const void *e1, const void *e2, size_t size) {
 183         const quad_t *c1 = e1;
 184         const quad_t *c2 = e2;
 185
 186         return c1->code != c2->code || c1->op1 != c2->op1 || c1->op2 != c2->op2;
 187 }
 188
 189 /**
 190  * Check if an reduced operation was already calculated.
 191  *
 192  * @param code  the opcode of the operation
 193  * @param op1   the first operand of the operation
 194  * @param op2   the second operand of the operation
 195  * @param env   the environment
 196  *
 197  * @return the already reduced node or NULL if this operation is not yet reduced
 198  */
 199 static ir_node *search(opcode code, ir_node *op1, ir_node *op2, iv_env *env) {
 200         quad_t key, *entry;
 201
 202         key.code = code;
 203         key.op1 = op1;
 204         key.op2 = op2;
 205
 206         entry = set_find(env->quad_map, &key, sizeof(key),
 207                          (code * 9) ^ HASH_PTR(op1) ^HASH_PTR(op2));
 208         if (entry)
 209                 return entry->res;
 210         return NULL;
 211 }
 212
 213 /**
 214  * Add an reduced operation.
 215  *
 216  * @param code    the opcode of the operation
 217  * @param op1     the first operand of the operation
 218  * @param op2     the second operand of the operation
 219  * @param result  the result of the reduced operation
 220  * @param env     the environment
 221  */
 222 static void add(opcode code, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_node *result, iv_env *env) {
 223         quad_t key;
 224
 225         key.code = code;
 226         key.op1  = op1;
 227         key.op2  = op2;
 228         key.res  = result;
 229
 230         set_insert(env->quad_map, &key, sizeof(key),
 231                    (code * 9) ^ HASH_PTR(op1) ^HASH_PTR(op2));
 232 }
 233
 234 /**
 235  * Find a location where to place a bin-op whose operands are in
 236  * block1 and block2.
 237  *
 238  * @param block1  the block of the first operand
 239  * @param block2  the block of the second operand
 240  *
 241  * Note that we know here that such a place must exists. Moreover, this means
 242  * that either block1 dominates block2 or vice versa. So, just return
 243  * the "smaller" one.
 244  */
 245 static ir_node *find_location(ir_node *block1, ir_node *block2) {
 246         if (block_dominates(block1, block2))
 247                 return block2;
 248         assert(block_dominates(block2, block1));
 249         return block1;
 250 }
 251
 252 /**
 253  * Create a node that executes an op1 code op1 operation.
 254  *
 255  * @param code   the opcode to execute
 256  * @param db     debug info to add to the new node
 257  * @param op1    the first operand
 258  * @param op2    the second operand
 259  * @param mode   the mode of the new operation
 260  *
 261  * @return the newly created node
 262  */
 263 static ir_node *do_apply(opcode code, dbg_info *db, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode) {
 264         ir_graph *irg = current_ir_graph;
 265         ir_node *result;
 266         ir_node *block = find_location(get_nodes_block(op1), get_nodes_block(op2));
 267
 268         switch (code) {
 269         case iro_Mul:
 270                 result = new_rd_Mul(db, irg, block, op1, op2, mode);
 271                 break;
 272         case iro_Add:
 273                 result = new_rd_Add(db, irg, block, op1, op2, mode);
 274                 break;
 275         case iro_Sub:
 276                 result = new_rd_Sub(db, irg, block, op1, op2, mode);
 277                 break;
 278         default:
 279                 assert(0);
 280                 result = NULL;
 281         }
 282         return result;
 283 }
 284
 285 /**
 286  * The Apply operation.
 287  *
 288  * @param orig   the node that represent the original operation and determines
 289  *               the opcode, debug-info and mode of a newly created one
 290  * @param op1    the first operand
 291  * @param op2    the second operand
 292  * @param env     the environment
 293  *
 294  * @return the newly created node
 295  */
 296 static ir_node *apply(ir_node *orig, ir_node *op1, ir_node *op2, iv_env *env) {
 297         opcode code = get_irn_opcode(orig);
 298         ir_node *result = search(code, op1, op2, env);
 299
 300         if (! result) {
 301                 dbg_info *db = get_irn_dbg_info(orig);
 302                 ir_node *op1_header = get_irn_ne(op1, env)->header;
 303                 ir_node *op2_header = get_irn_ne(op2, env)->header;
 304
 305                 if (op1_header != NULL && is_rc(op2, op1_header)) {
 306                         result = reduce(orig, op1, op2, env);
 307                 }
 308                 else if (op2_header != NULL && is_rc(op1, op2_header)) {
 309                         result = reduce(orig, op2, op1, env);
 310                 }
 311                 else {
 312                         result = do_apply(code, db, op1, op2, get_irn_mode(orig));
 313                         get_irn_ne(result, env)->header = NULL;
 314                 }
 315         }
 316         return result;
 317 }
 318
 319 /**
 320  * The Reduce operation.
 321  *
 322  * @param orig   the node that represent the original operation and determines
 323  *               the opcode, debug-info and mode of a newly created one
 324  * @param iv     the induction variable
 325  * @param rc     the region constant
 326  * @param env    the environment
 327  *
 328  * @return the reduced node
 329  */
 330 static ir_node *reduce(ir_node *orig, ir_node *iv, ir_node *rc, iv_env *env) {
 331         opcode code = get_irn_opcode(orig);
 332         ir_node *result = search(code, iv, rc, env);
 333
 334         if (! result) {
 335                 node_entry *e, *iv_e;
 336                 int i, n;
 337                 ir_mode *mode = get_irn_mode(orig);
 338
 339                 result = exact_copy(iv);
 340                 if (mode_is_reference(mode)) {
 341                         /* bad case: we replace a reference mode calculation.
 342                            assure that the new IV will be a reference one */
 343                         set_irn_mode(result, mode);
 344                 }
 345                 add(code, iv, rc, result, env);
 346                 DB((dbg, LEVEL_3, "   Created new %+F for %+F (%s %+F)\n", result, iv,
 347                         get_irn_opname(orig), rc));
 348
 349                 iv_e = get_irn_ne(iv, env);
 350                 e    = get_irn_ne(result, env);
 351                 e->header = iv_e->header;
 352
 353                 /* create the LFTR edge */
 354                 LFTR_add(iv, result, code, rc, env);
 355
 356                 n = get_irn_arity(result);
 357                 for (i = 0; i < n; ++i) {
 358                         ir_node *o = get_irn_n(result, i);
 359
 360                         e = get_irn_ne(o, env);
 361                         if (e->header == iv_e->header)
 362                                 o = reduce(orig, o, rc, env);
 363                         else if (is_Phi(result))
 364                                 o = apply(orig, o, rc, env);
 365                         else {
 366                                 if (code == iro_Mul)
 367                                         o = apply(orig, o, rc, env);
 368                         }
 369                         set_irn_n(result, i, o);
 370                 }
 371         }
 372         else {
 373                 DB((dbg, LEVEL_3, "   Already Created %+F for %+F (%s %+F)\n", result, iv,
 374                         get_irn_opname(orig), rc));
 375         }
 376         return result;
 377 }
 378
 379 /**
 380  * The Replace operation.
 381  *
 382  * @param irn   the node that will be replaced
 383  * @param iv    the induction variable
 384  * @param rc    the region constant
 385  * @param env   the environment
 386  */
 387 static void replace(ir_node *irn, ir_node *iv, ir_node *rc, iv_env *env) {
 388         ir_node *result;
 389
 390         DB((dbg, LEVEL_2, "  Replacing %+F\n", irn));
 391
 392         result = reduce(irn, iv, rc, env);
 393         if (result != irn) {
 394                 node_entry *e, *iv_e;
 395
 396                 hook_strength_red(current_ir_graph, irn);
 397                 exchange(irn, result);
 398                 e = get_irn_ne(result, env);
 399                 iv_e = get_irn_ne(iv, env);
 400                 e->header = iv_e->header;
 401         }
 402 }
 403
 404 /**
 405  * Check if a node can be replaced (+, -, *).
 406  *
 407  * @param irn   the node to check
 408  * @param env   the environment
 409  *
 410  * @return non-zero if irn should be Replace'd
 411  */
 412 static int check_replace(ir_node *irn, iv_env *env) {
 413         ir_node *left, *right, *iv, *rc;
 414         ir_op   *op  = get_irn_op(irn);
 415         opcode  code = get_op_code(op);
 416         ir_node *liv, *riv;
 417
 418         switch (code) {
 419         case iro_Mul:
 420         case iro_Add:
 421         case iro_Sub:
 422                 iv = rc = NULL;
 423
 424                 left  = get_binop_left(irn);
 425                 right = get_binop_right(irn);
 426
 427                 liv = is_iv(left, env);
 428                 riv = is_iv(right, env);
 429                 if (liv && is_rc(right, liv)) {
 430                         iv = left; rc = right;
 431                 }
 432                 else if (riv && is_op_commutative(op) &&
 433                                     is_rc(left, riv)) {
 434                         iv = right; rc = left;
 435                 }
 436
 437                 if (iv) {
 438                         replace(irn, iv, rc, env);
 439                         ++env->replaced;
 440                         return 1;
 441                 }
 442                 break;
 443         default:
 444                 break;
 445         }
 446         return 0;
 447 }
 448
 449 /**
 450  * Check which SCC's are induction variables.
 451  *
 452  * @param pscc  a SCC
 453  * @param env   the environment
 454  */
 455 static void classify_iv(scc *pscc, iv_env *env) {
 456         ir_node *irn, *next, *header = NULL;
 457         node_entry *h, *b;
 458         int j;
 459
 460         /* find the header block for this scc */
 461         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 462                 node_entry *e = get_irn_link(irn);
 463                 ir_node *block = get_nodes_block(irn);
 464
 465                 next = e->next;
 466                 b = get_irn_ne(block, env);
 467
 468                 if (header) {
 469                         if (h->POnum < b->POnum) {
 470                                 header = block;
 471                                 h      = b;
 472                         }
 473                 }
 474                 else {
 475                         header = block;
 476                         h      = b;
 477                 }
 478         }
 479
 480         /* check if this scc contains only Phi, Add or Sub nodes */
 481         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 482                 node_entry *e = get_irn_ne(irn, env);
 483
 484                 next = e->next;
 485                 switch (get_irn_opcode(irn)) {
 486                 case iro_Add:
 487                 case iro_Sub:
 488                 case iro_Phi:
 489                         for (j = get_irn_arity(irn) - 1; j >= 0; --j) {
 490                                 ir_node *pred  = get_irn_n(irn, j);
 491                                 node_entry *pe = get_irn_ne(pred, env);
 492
 493                                 if (pe->pscc != e->pscc) {
 494                                         /* not in the same SCC, must be a region const */
 495                                         if (! is_rc(pred, header)) {
 496                                                 /* not an induction variable */
 497                                                 goto fail;
 498                                         }
 499                                 }
 500                         }
 501                         break;
 502                 default:
 503                         /* not an induction variable */
 504                         goto fail;
 505                 }
 506         }
 507         /* found an induction variable */
 508         DB((dbg, LEVEL_2, "  Found an induction variable:\n  "));
 509
 510         /* set the header for every node in this scc */
 511         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 512                 node_entry *e = get_irn_ne(irn, env);
 513                 e->header = header;
 514                 next = e->next;
 515                 DB((dbg, LEVEL_2, " %+F,", irn));
 516         }
 517         DB((dbg, LEVEL_2, "\n"));
 518         return;
 519
 520 fail:
 521         for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 522                 node_entry *e = get_irn_ne(irn, env);
 523
 524                 next = e->next;
 525                 if (! check_replace(irn, env))
 526                         e->header = NULL;
 527         }
 528 }
 529
 530 /**
 531  * Process a SCC.
 532  *
 533  * @param pscc  the SCC
 534  * @param env   the environment
 535  */
 536 static void process_scc(scc *pscc, iv_env *env) {
 537         ir_node *head = pscc->head;
 538         node_entry *e = get_irn_link(head);
 539
 540 #ifdef DEBUG_libfirm
 541         {
 542                 ir_node *irn, *next;
 543
 544                 DB((dbg, LEVEL_4, " SCC at %p:\n ", pscc));
 545                 for (irn = pscc->head; irn; irn = next) {
 546                         node_entry *e = get_irn_link(irn);
 547
 548                         next = e->next;
 549
 550                         DB((dbg, LEVEL_4, " %+F,", irn));
 551                 }
 552                 DB((dbg, LEVEL_4, "\n"));
 553         }
 554 #endif
 555
 556         if (e->next == NULL) {
 557                 /* this SCC has only a single member */
 558                 check_replace(head, env);
 559         }
 560         else {
 561                 classify_iv(pscc, env);
 562         }
 563 }
 564
 565 /**
 566  * Push a node onto the stack.
 567  *
 568  * @param env   the environment
 569  * @param n     the node to push
 570  */
 571 static void push(iv_env *env, ir_node *n) {
 572         node_entry *e;
 573
 574         if (env->tos == ARR_LEN(env->stack)) {
 575                 int nlen = ARR_LEN(env->stack) * 2;
 576                 ARR_RESIZE(ir_node *, env->stack, nlen);
 577         }
 578         env->stack[env->tos++] = n;
 579         e = get_irn_ne(n, env);
 580         e->in_stack = 1;
 581 }
 582
 583 /**
 584  * pop a node from the stack
 585  *
 586  * @param env   the environment
 587  *
 588  * @return  The topmost node
 589  */
 590 static ir_node *pop(iv_env *env)
 591 {
 592   ir_node *n = env->stack[--env->tos];
 593   node_entry *e = get_irn_ne(n, env);
 594
 595   e->in_stack = 0;
 596   return n;
 597 }
 598
 599 /**
 600  * Do Tarjan's SCC algorithm and drive OSR.
 601  *
 602  * @param irn  start at this node
 603  * @param env  the environment
 604  */
 605 static void dfs(ir_node *irn, iv_env *env)
 606 {
 607         int i, n;
 608         node_entry *node = get_irn_ne(irn, env);
 609
 610         mark_irn_visited(irn);
 611
 612         /* do not put blocks into the scc */
 613         if (is_Block(irn)) {
 614                 n = get_irn_arity(irn);
 615                 for (i = 0; i < n; ++i) {
 616                         ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
 617
 618                         if (irn_not_visited(pred))
 619                                 dfs(pred, env);
 620                 }
 621         }
 622         else {
 623                 ir_node *block = get_nodes_block(irn);
 624
 625                 node->DFSnum = env->nextDFSnum++;
 626                 node->low    = node->DFSnum;
 627                 push(env, irn);
 628
 629                 /* handle the block */
 630                 if (irn_not_visited(block))
 631                         dfs(block, env);
 632
 633                 n = get_irn_arity(irn);
 634                 for (i = 0; i < n; ++i) {
 635                         ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
 636                         node_entry *o = get_irn_ne(pred, env);
 637
 638                         if (irn_not_visited(pred)) {
 639                                 dfs(pred, env);
 640                                 node->low = MIN(node->low, o->low);
 641                         }
 642                         if (o->DFSnum < node->DFSnum && o->in_stack)
 643                                 node->low = MIN(o->DFSnum, node->low);
 644                 }
 645                 if (node->low == node->DFSnum) {
 646                         scc *pscc = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*pscc));
 647                         ir_node *x;
 648
 649                         pscc->head = NULL;
 650                         do {
 651                                 node_entry *e;
 652
 653                                 x = pop(env);
 654                                 e = get_irn_ne(x, env);
 655                                 e->pscc    = pscc;
 656                                 e->next    = pscc->head;
 657                                 pscc->head = x;
 658                         } while (x != irn);
 659
 660                         process_scc(pscc, env);
 661                 }
 662         }
 663 }
 664
 665 /**
 666  * Do the DFS by starting at the End node of a graph.
 667  *
 668  * @param irg  the graph to process
 669  * @param env  the environment
 670  */
 671 static void do_dfs(ir_graph *irg, iv_env *env) {
 672         ir_graph *rem = current_ir_graph;
 673         ir_node *end = get_irg_end(irg);
 674         int i, n;
 675
 676         current_ir_graph = irg;
 677         inc_irg_visited(irg);
 678
 679         /* visit all visible nodes */
 680         dfs(end, env);
 681
 682         /* visit the keep-alives */
 683         n = get_End_n_keepalives(end);
 684         for (i = 0; i < n; ++i) {
 685                 ir_node *ka = get_End_keepalive(end, i);
 686
 687                 if (irn_not_visited(ka))
 688                         dfs(ka, env);
 689         }
 690
 691         current_ir_graph = rem;
 692 }
 693
 694 /**
 695  * Post-block-walker: assign the post-order number.
 696  */
 697 static void assign_po(ir_node *block, void *ctx) {
 698         iv_env *env = ctx;
 699         node_entry *e = get_irn_ne(block, env);
 700
 701         e->POnum = env->POnum++;
 702 }
 703
 704 /**
 705  * Follows the LFTR edges and return the last node in the chain.
 706  *
 707  * @param irn  the node that should be followed
 708  * @param env  the IV environment
 709  *
 710  * @note
 711  * In the current implementation only the last edge is stored, so
 712  * only one chain exists. That's why we might miss some opportunities.
 713  */
 714 static ir_node *followEdges(ir_node *irn, iv_env *env) {
 715         for (;;) {
 716                 LFTR_edge *e = LFTR_find(irn, env);
 717                 if (e)
 718                         irn = e->dst;
 719                 else
 720                         return irn;
 721         }
 722 }
 723
 724 /**
 725  * Apply one LFTR edge operation.
 726  * Return NULL if the transformation cannot be done safely without
 727  * an Overflow.
 728  *
 729  * @param rc   the IV node that should be translated
 730  * @param e    the LFTR edge
 731  * @param env  the IV environment
 732  *
 733  * @return the translated region constant or NULL
 734  *         if the translation was not possible
 735  *
 736  * @note
 737  * In the current implementation only the last edge is stored, so
 738  * only one chain exists. That's why we might miss some opportunities.
 739  */
 740 static ir_node *applyOneEdge(ir_node *rc, LFTR_edge *e, iv_env *env) {
 741         if (env->flags & osr_flag_lftr_with_ov_check) {
 742                 tarval *tv_l, *tv_r, *tv;
 743                 tarval_int_overflow_mode_t ovmode;
 744
 745                 /* overflow can only be decided for Consts */
 746                 if (! is_Const(e->rc)) {
 747                         DB((dbg, LEVEL_4, " = UNKNOWN (%+F)", e->rc));
 748                         return NULL;
 749                 }
 750
 751                 tv_l = get_Const_tarval(rc);
 752                 tv_r = get_Const_tarval(e->rc);
 753
 754                 ovmode = tarval_get_integer_overflow_mode();
 755                 tarval_set_integer_overflow_mode(TV_OVERFLOW_BAD);
 756
 757                 switch (e->code) {
 758                 case iro_Mul:
 759                         tv = tarval_mul(tv_l, tv_r);
 760                         DB((dbg, LEVEL_4, " * %+F", tv_r));
 761                         break;
 762                 case iro_Add:
 763                         tv = tarval_add(tv_l, tv_r);
 764                         DB((dbg, LEVEL_4, " + %+F", tv_r));
 765                         break;
 766                 case iro_Sub:
 767                         tv = tarval_sub(tv_l, tv_r);
 768                         DB((dbg, LEVEL_4, " - %+F", tv_r));
 769                         break;
 770                 default:
 771                         assert(0);
 772                         tv = tarval_bad;
 773                 }
 774                 tarval_set_integer_overflow_mode(ovmode);
 775
 776                 if (tv == tarval_bad) {
 777                         DB((dbg, LEVEL_4, " = OVERFLOW"));
 778                         return NULL;
 779                 }
 780                 return new_r_Const(current_ir_graph, get_irn_n(rc, -1), get_tarval_mode(tv), tv);
 781         }
 782         return do_apply(e->code, NULL, rc, e->rc, get_irn_mode(rc));
 783 }
 784
 785 /**
 786  * Applies the operations represented by the LFTR edges to a
 787  * region constant and returns the value.
 788  * Return NULL if the transformation cannot be done safely without
 789  * an Overflow.
 790  *
 791  * @param iv   the IV node that starts the LFTR edge chain
 792  * @param rc   the region constant that should be translated
 793  * @param env  the IV environment
 794  *
 795  * @return the translated region constant or NULL
 796  *         if the translation was not possible
 797  */
 798 static ir_node *applyEdges(ir_node *iv, ir_node *rc, iv_env *env) {
 799         ir_node *irn = iv;
 800
 801         if (env->flags & osr_flag_lftr_with_ov_check) {
 802                 /* overflow can only be decided for Consts */
 803                 if (! is_Const(rc)) {
 804                         DB((dbg, LEVEL_4, " = UNKNOWN (%+F)\n", rc));
 805                         return NULL;
 806                 }
 807                 DB((dbg, LEVEL_4, "%+F", get_Const_tarval(rc)));
 808         }
 809
 810         for (irn = iv; rc;) {
 811                 LFTR_edge *e = LFTR_find(irn, env);
 812                 if (e) {
 813                         rc = applyOneEdge(rc, e, env);
 814                         irn = e->dst;
 815                 }
 816                 else
 817                         break;
 818         }
 819         DB((dbg, LEVEL_3, "\n"));
 820         return rc;
 821 }
 822
 823 /**
 824  * Walker, finds Cmp(iv, rc) or Cmp(rc, iv)
 825  * and tries to optimize them.
 826  */
 827 static void do_lftr(ir_node *cmp, void *ctx) {
 828         iv_env *env = ctx;
 829         ir_node *left, *right, *liv, *riv;
 830         ir_node *iv, *rc;
 831         ir_node *nleft = NULL, *nright = NULL;
 832
 833         if (get_irn_op(cmp) != op_Cmp)
 834                 return;
 835
 836         left  = get_Cmp_left(cmp);
 837         right = get_Cmp_right(cmp);
 838
 839         liv = is_iv(left, env);
 840         riv = is_iv(right, env);
 841         if (liv && is_rc(right, liv)) {
 842                 iv = left; rc = right;
 843
 844                 nright = applyEdges(iv, rc, env);
 845                 if (nright) {
 846                         nleft = followEdges(iv, env);
 847                 }
 848         }
 849         else if (riv && is_rc(left, riv)) {
 850                 iv = right; rc = left;
 851
 852                 nleft = applyEdges(iv, rc, env);
 853                 if (nleft) {
 854                         nright = followEdges(iv, env);
 855                 }
 856         }
 857
 858         if (nleft && nright) {
 859                 DB((dbg, LEVEL_2, "  LFTR for %+F\n", cmp));
 860                 set_Cmp_left(cmp, nleft);
 861                 set_Cmp_right(cmp, nright);
 862                 ++env->lftr_replaced;
 863         }
 864 }
 865
 866 /**
 867  * do linear function test replacement.
 868  *
 869  * @param irg   the graph that should be optimized
 870  * @param env   the IV environment
 871  */
 872 static void lftr(ir_graph *irg, iv_env *env) {
 873         irg_walk_graph(irg, NULL, do_lftr, env);
 874 }
 875
 876 /**
 877  * Pre-walker: set all node links to NULL and fix the
 878  * block of Proj nodes.
 879  */
 880 static void clear_and_fix(ir_node *irn, void *env)
 881 {
 882         set_irn_link(irn, NULL);
 883
 884         if (is_Proj(irn)) {
 885                 ir_node *pred = get_Proj_pred(irn);
 886                 set_irn_n(irn, -1, get_irn_n(pred, -1));
 887         }
 888 }
 889
 890 /* Performs Operator Strength Reduction for the passed graph. */
 891 void opt_osr(ir_graph *irg, unsigned flags) {
 892         iv_env env;
 893
 894         if (! get_opt_strength_red())
 895                 return;
 896
 897         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.osr");
 898 //      firm_dbg_set_mask(dbg, SET_LEVEL_3);
 899
 900         DB((dbg, LEVEL_1, "Doing Operator Strength Reduction for %+F\n", irg));
 901
 902         obstack_init(&env.obst);
 903         env.stack         = NEW_ARR_F(ir_node *, 128);
 904         env.tos           = 0;
 905         env.nextDFSnum    = 0;
 906         env.POnum         = 0;
 907         env.quad_map      = new_set(quad_cmp, 64);
 908         env.lftr_edges    = new_set(LFTR_cmp, 64);
 909         env.replaced      = 0;
 910         env.lftr_replaced = 0;
 911         env.flags         = flags;
 912
 913         /* Clear all links and move Proj nodes into the
 914            the same block as it's predecessors.
 915            This can improve the placement of new nodes.
 916          */
 917         irg_walk_graph(irg, NULL, clear_and_fix, NULL);
 918
 919         /* we need dominance */
 920         assure_doms(irg);
 921         assure_irg_outs(irg);
 922
 923         /* calculate the post order number for blocks. */
 924         irg_out_block_walk(get_irg_start_block(irg), NULL, assign_po, &env);
 925
 926         /* calculate the SCC's and drive OSR. */
 927         do_dfs(irg, &env);
 928
 929         if (env.replaced) {
 930                 /* try linear function test replacements */
 931                 lftr(irg, &env);
 932
 933                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
 934                 set_irg_loopinfo_inconsistent(irg);
 935
 936                 DB((dbg, LEVEL_1, "Replacements: %u + %u (lftr)\n\n", env.replaced, env.lftr_replaced));
 937         }
 938
 939         del_set(env.lftr_edges);
 940         del_set(env.quad_map);
 941         DEL_ARR_F(env.stack);
 942         obstack_free(&env.obst, NULL);
 943 }