nsz Git - libfirm/blob - ir/opt/reassoc.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   Reassociation
  23  * @author  Michael Beck
  24  */
  25 #include "config.h"
  26
  27 #include "iroptimize.h"
  28 #include "iropt_t.h"
  29 #include "irnode_t.h"
  30 #include "irgraph_t.h"
  31 #include "irmode_t.h"
  32 #include "ircons_t.h"
  33 #include "irgmod.h"
  34 #include "iropt_dbg.h"
  35 #include "irflag_t.h"
  36 #include "irgwalk.h"
  37 #include "irouts.h"
  38 #include "reassoc_t.h"
  39 #include "opt_init.h"
  40 #include "irhooks.h"
  41 #include "irloop.h"
  42 #include "pdeq.h"
  43 #include "debug.h"
  44 #include "irpass.h"
  45
  46 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  47
  48 typedef enum {
  49         NO_CONSTANT   = 0,    /**< node is not constant */
  50         REAL_CONSTANT = 1,    /**< node is a Const that is suitable for constant folding */
  51         REGION_CONST  = 4     /**< node is a constant expression in the current context,
  52                                    use 4 here to simplify implementation of get_comm_Binop_ops() */
  53 } const_class_t;
  54
  55 /**
  56  * returns whether a node is constant ie is a constant or
  57  * is loop invariant (called region constant)
  58  *
  59  * @param n     the node to be checked for constant
  60  * @param block a block that might be in a loop
  61  */
  62 static const_class_t get_const_class(const ir_node *n, const ir_node *block)
  63 {
  64         if (is_Const(n))
  65                 return REAL_CONSTANT;
  66
  67         /* constant nodes which can't be folded are region constants */
  68         if (is_irn_constlike(n))
  69                 return REGION_CONST;
  70
  71         /*
  72          * Beware: Bad nodes are always loop-invariant, but
  73          * cannot handled in later code, so filter them here.
  74          */
  75         if (! is_Bad(n) && is_loop_invariant(n, block))
  76                 return REGION_CONST;
  77
  78         return NO_CONSTANT;
  79 }
  80
  81 /**
  82  * returns the operands of a commutative bin-op, if one operand is
  83  * a region constant, it is returned as the second one.
  84  *
  85  * Beware: Real constants must be returned with higher priority than
  86  * region constants, because they might be folded.
  87  */
  88 static void get_comm_Binop_ops(ir_node *binop, ir_node **a, ir_node **c)
  89 {
  90         ir_node *op_a = get_binop_left(binop);
  91         ir_node *op_b = get_binop_right(binop);
  92         ir_node *block = get_nodes_block(binop);
  93         int class_a = get_const_class(op_a, block);
  94         int class_b = get_const_class(op_b, block);
  95
  96         assert(is_op_commutative(get_irn_op(binop)));
  97
  98         switch (class_a + 2*class_b) {
  99         case REAL_CONSTANT + 2*REAL_CONSTANT:
 100                 /* if both are constants, one might be a
 101                  * pointer constant like NULL, return the other
 102                  */
 103                 if (mode_is_reference(get_irn_mode(op_a))) {
 104                         *a = op_a;
 105                         *c = op_b;
 106                 } else {
 107                         *a = op_b;
 108                         *c = op_a;
 109                 }
 110                 break;
 111         case REAL_CONSTANT + 2*NO_CONSTANT:
 112         case REAL_CONSTANT + 2*REGION_CONST:
 113         case REGION_CONST  + 2*NO_CONSTANT:
 114                 *a = op_b;
 115                 *c = op_a;
 116                 break;
 117         default:
 118                 *a = op_a;
 119                 *c = op_b;
 120                 break;
 121         }
 122 }
 123
 124 /**
 125  * reassociate a Sub: x - c = x + (-c)
 126  */
 127 static int reassoc_Sub(ir_node **in)
 128 {
 129         ir_node *n = *in;
 130         ir_node *right = get_Sub_right(n);
 131         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
 132         ir_node *block;
 133
 134         /* cannot handle SubIs(P, P) */
 135         if (mode_is_reference(rmode))
 136                 return 0;
 137
 138         block = get_nodes_block(n);
 139
 140         /* handles rule R6:
 141          * convert x - c => x + (-c)
 142          */
 143         if (get_const_class(right, block) == REAL_CONSTANT) {
 144                 ir_node *left  = get_Sub_left(n);
 145                 ir_mode *mode;
 146                 dbg_info *dbi;
 147                 ir_node *irn;
 148
 149                 switch (get_const_class(left, block)) {
 150                 case REAL_CONSTANT:
 151                         irn = optimize_in_place(n);
 152                         if (irn != n) {
 153                                 exchange(n, irn);
 154                                 *in = irn;
 155                                 return 1;
 156                         }
 157                         return 0;
 158                 case NO_CONSTANT:
 159                         break;
 160                 default:
 161                         /* already constant, nothing to do */
 162                         return 0;
 163                 }
 164
 165                 mode = get_irn_mode(n);
 166                 dbi  = get_irn_dbg_info(n);
 167
 168                 /* Beware of SubP(P, Is) */
 169                 irn = new_rd_Minus(dbi, block, right, rmode);
 170                 irn = new_rd_Add(dbi, block, left, irn, mode);
 171
 172                 DBG((dbg, LEVEL_5, "Applied: %n - %n => %n + (-%n)\n",
 173                         get_Sub_left(n), right, get_Sub_left(n), right));
 174
 175                 if (n == irn)
 176                         return 0;
 177
 178                 exchange(n, irn);
 179                 *in = irn;
 180
 181                 return 1;
 182         }
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 /** Retrieve a mode from the operands. We need this, because
 187  * Add and Sub are allowed to operate on (P, Is)
 188  */
 189 static ir_mode *get_mode_from_ops(ir_node *op1, ir_node *op2)
 190 {
 191         ir_mode *m1, *m2;
 192
 193         m1 = get_irn_mode(op1);
 194         if (mode_is_reference(m1))
 195                 return m1;
 196
 197         m2 = get_irn_mode(op2);
 198         if (mode_is_reference(m2))
 199                 return m2;
 200
 201         assert(m1 == m2);
 202
 203         return m1;
 204 }
 205
 206 /**
 207  * reassociate a commutative Binop
 208  *
 209  * BEWARE: this rule leads to a potential loop, if
 210  * two operands are region constants and the third is a
 211  * constant, so avoid this situation.
 212  */
 213 static int reassoc_commutative(ir_node **node)
 214 {
 215         ir_node *n     = *node;
 216         ir_op   *op    = get_irn_op(n);
 217         ir_node *block = get_nodes_block(n);
 218         ir_node *t1, *c1;
 219
 220         get_comm_Binop_ops(n, &t1, &c1);
 221
 222         if (get_irn_op(t1) == op) {
 223                 ir_node *t2, *c2;
 224                 const_class_t c_c1, c_c2, c_t2;
 225
 226                 get_comm_Binop_ops(t1, &t2, &c2);
 227
 228                 /* do not optimize Bad nodes, will fail later */
 229                 if (is_Bad(t2))
 230                         return 0;
 231
 232                 c_c1 = get_const_class(c1, block);
 233                 c_c2 = get_const_class(c2, block);
 234                 c_t2 = get_const_class(t2, block);
 235
 236                 if ( ((c_c1 > NO_CONSTANT) & (c_t2 > NO_CONSTANT)) &&
 237                      ((((c_c1 ^ c_c2 ^ c_t2) & REGION_CONST) == 0) || ((c_c1 & c_c2 & c_t2) == REGION_CONST)) ) {
 238                         /* All three are constant and either all are constant expressions
 239                          * or two of them are:
 240                          * then applying this rule would lead into a cycle
 241                          *
 242                          * Note that if t2 is a constant so is c2 hence we save one test.
 243                          */
 244                         return 0;
 245                 }
 246
 247                 if ((c_c1 != NO_CONSTANT) /* & (c_c2 != NO_CONSTANT) */) {
 248                         /* handles rules R7, R8, R9, R10:
 249                          * convert c1 .OP. (c2 .OP. x) => x .OP. (c1 .OP. c2)
 250                          */
 251                         ir_node *irn, *in[2];
 252                         ir_mode *mode, *mode_c1 = get_irn_mode(c1), *mode_c2 = get_irn_mode(c2);
 253                         ir_graph *irg = get_irn_irg(c1);
 254
 255                         /* It might happen, that c1 and c2 have different modes, for
 256                          * instance Is and Iu.
 257                          * Handle this here.
 258                          */
 259                         if (mode_c1 != mode_c2) {
 260                                 if (mode_is_int(mode_c1) && mode_is_int(mode_c2)) {
 261                                         /* get the bigger one */
 262                                         if (get_mode_size_bits(mode_c1) > get_mode_size_bits(mode_c2))
 263                                                 c2 = new_r_Conv(block, c2, mode_c1);
 264                                         else if (get_mode_size_bits(mode_c1) < get_mode_size_bits(mode_c2))
 265                                                 c1 = new_r_Conv(block, c1, mode_c2);
 266                                         else {
 267                                                 /* Try to cast the real const */
 268                                                 if (c_c1 == REAL_CONSTANT)
 269                                                         c1 = new_r_Conv(block, c1, mode_c2);
 270                                                 else
 271                                                         c2 = new_r_Conv(block, c2, mode_c1);
 272                                         }
 273                                 }
 274                         }
 275
 276                         in[0] = c1;
 277                         in[1] = c2;
 278
 279                         mode  = get_mode_from_ops(in[0], in[1]);
 280                         in[1] = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode, 2, in));
 281                         in[0] = t2;
 282
 283                         mode = get_mode_from_ops(in[0], in[1]);
 284                         irn   = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode, 2, in));
 285
 286                         DBG((dbg, LEVEL_5, "Applied: %n .%s. (%n .%s. %n) => %n .%s. (%n .%s. %n)\n",
 287                              c1, get_irn_opname(n), c2, get_irn_opname(n), t2,
 288                              t2, get_irn_opname(n), c1, get_irn_opname(n), c2));
 289                         /*
 290                          * In some rare cases it can really happen that we get the same
 291                          * node back. This might be happen in dead loops, were the Phi
 292                          * nodes are already gone away. So check this.
 293                          */
 294                         if (n != irn) {
 295                                 exchange(n, irn);
 296                                 *node = irn;
 297                                 return 1;
 298                         }
 299                 }
 300         }
 301         if (get_irn_op(c1) == op) {
 302                 ir_node *t = c1;
 303                 c1 = t1;
 304                 t1 = t;
 305         }
 306         if (get_irn_op(t1) == op) {
 307                 ir_node *l = get_binop_left(t1);
 308                 ir_node *r = get_binop_right(t1);
 309                 const_class_t c_r;
 310
 311                 if (r == c1) {
 312                         ir_node *t = r;
 313                         r = l;
 314                         l = t;
 315                 }
 316                 c_r = get_const_class(r, block);
 317                 if (c_r != NO_CONSTANT) {
 318                         /*
 319                          * Beware: don't do the following op if a constant was
 320                          * placed below, else we will fall into a loop.
 321                          */
 322                         return 0;
 323                 }
 324
 325                 if (l == c1) {
 326                         /* convert x .OP. (x .OP. y) => y .OP. (x .OP. x) */
 327                         ir_mode *mode_res = get_irn_mode(n);
 328                         ir_mode *mode_c1  = get_irn_mode(c1);
 329                         ir_graph *irg     = get_irn_irg(c1);
 330                         ir_node *irn, *in[2];
 331
 332                         in[0] = c1;
 333                         in[1] = c1;
 334
 335                         in[1] = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode_c1, 2, in));
 336                         in[0] = r;
 337
 338                         irn   = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode_res, 2, in));
 339
 340                         DBG((dbg, LEVEL_5, "Applied: %n .%s. (%n .%s. %n) => %n .%s. (%n .%s. %n)\n",
 341                                 c1, get_irn_opname(n), l, get_irn_opname(n), r,
 342                                 r, get_irn_opname(n), c1, get_irn_opname(n), c1));
 343
 344                         if (n != irn) {
 345                                 exchange(n, irn);
 346                                 *node = irn;
 347                                 return 1;
 348                         }
 349                 }
 350         }
 351         return 0;
 352 }
 353
 354 /**
 355  * Reassociate using commutative law for Mul and distributive law for Mul and Add/Sub:
 356  */
 357 static int reassoc_Mul(ir_node **node)
 358 {
 359         ir_node *n = *node;
 360         ir_node *add_sub, *c;
 361         ir_op *op;
 362
 363         if (reassoc_commutative(&n))
 364                 return 1;
 365
 366         get_comm_Binop_ops(n, &add_sub, &c);
 367         op = get_irn_op(add_sub);
 368
 369         /* handles rules R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20 */
 370         if (op == op_Add || op == op_Sub) {
 371                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
 372                 ir_node *irn, *block, *t1, *t2, *in[2];
 373
 374                 block = get_nodes_block(n);
 375                 t1 = get_binop_left(add_sub);
 376                 t2 = get_binop_right(add_sub);
 377
 378                 /* we can only multiplication rules on integer arithmetic */
 379                 if (mode_is_int(get_irn_mode(t1)) && mode_is_int(get_irn_mode(t2))) {
 380                         ir_graph *irg = get_irn_irg(t1);
 381                         in[0] = new_rd_Mul(NULL, block, c, t1, mode);
 382                         in[1] = new_rd_Mul(NULL, block, c, t2, mode);
 383
 384                         irn   = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode, 2, in));
 385
 386                         /* In some cases it might happen that the new irn is equal the old one, for
 387                          * instance in:
 388                          * (x - 1) * y == x * y - y
 389                          * will be transformed back by simpler optimization
 390                          * We could switch simple optimizations off, but this only happens iff y
 391                          * is a loop-invariant expression and that it is not clear if the new form
 392                          * is better.
 393                          * So, we let the old one.
 394                          */
 395                         if (irn != n) {
 396                                 DBG((dbg, LEVEL_5, "Applied: (%n .%s. %n) %n %n => (%n %n %n) .%s. (%n %n %n)\n",
 397                                         t1, get_op_name(op), t2, n, c, t1, n, c, get_op_name(op), t2, n, c));
 398                                 exchange(n, irn);
 399                                 *node = irn;
 400
 401                                 return 1;
 402                         }
 403                 }
 404         }
 405         return 0;
 406 }
 407
 408 /**
 409  * Reassociate Shl. We transform Shl(x, const) into Mul's if possible.
 410  */
 411 static int reassoc_Shl(ir_node **node)
 412 {
 413         ir_node   *n = *node;
 414         ir_node   *c = get_Shl_right(n);
 415         ir_node   *x, *blk, *irn;
 416         ir_graph  *irg;
 417         ir_mode   *mode;
 418         ir_tarval *tv;
 419
 420         if (! is_Const(c))
 421                 return 0;
 422
 423         x = get_Shl_left(n);
 424         mode = get_irn_mode(x);
 425
 426         tv = get_mode_one(mode);
 427         tv = tarval_shl(tv, get_Const_tarval(c));
 428
 429         if (tv == tarval_bad)
 430                 return 0;
 431
 432         blk = get_nodes_block(n);
 433         irg = get_irn_irg(blk);
 434         c   = new_r_Const(irg, tv);
 435         irn = new_rd_Mul(get_irn_dbg_info(n), blk, x, c, mode);
 436
 437         if (irn != n) {
 438                 exchange(n, irn);
 439                 *node = irn;
 440                 return 1;
 441         }
 442         return 0;
 443 }
 444
 445 /**
 446  * The walker for the reassociation.
 447  */
 448 static void wq_walker(ir_node *n, void *env)
 449 {
 450         waitq *const wq = (waitq*)env;
 451
 452         set_irn_link(n, NULL);
 453         if (!is_Block(n)) {
 454                 waitq_put(wq, n);
 455                 set_irn_link(n, wq);
 456         }
 457 }
 458
 459 /**
 460  * The walker for the reassociation.
 461  */
 462 static void do_reassociation(waitq *const wq)
 463 {
 464         int i, res, changed;
 465         ir_node *n;
 466
 467         while (! waitq_empty(wq)) {
 468                 n = (ir_node*)waitq_get(wq);
 469                 set_irn_link(n, NULL);
 470
 471                 hook_reassociate(1);
 472
 473                 /* reassociation must run until a fixpoint is reached. */
 474                 changed = 0;
 475                 do {
 476                         ir_op    *op   = get_irn_op(n);
 477                         ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
 478
 479                         res = 0;
 480
 481                         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 482                         if (mode_is_float(mode) && get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic)
 483                                 break;
 484
 485                         if (op->ops.reassociate) {
 486                                 res = op->ops.reassociate(&n);
 487
 488                                 changed |= res;
 489                         }
 490                 } while (res == 1);
 491                 hook_reassociate(0);
 492
 493                 if (changed) {
 494                         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i) {
 495                                 ir_node *pred = get_irn_n(n, i);
 496
 497                                 if (get_irn_link(pred) != wq) {
 498                                         waitq_put(wq, pred);
 499                                         set_irn_link(pred, wq);
 500                                 }
 501                         }
 502                 }
 503         }
 504 }
 505
 506 /**
 507  * Returns the earliest were a,b are available.
 508  * Note that we know that a, b both dominate
 509  * the block of the previous operation, so one must dominate the other.
 510  *
 511  * If the earliest block is the start block, return curr_blk instead
 512  */
 513 static ir_node *earliest_block(ir_node *a, ir_node *b, ir_node *curr_blk)
 514 {
 515         ir_node *blk_a = get_nodes_block(a);
 516         ir_node *blk_b = get_nodes_block(b);
 517         ir_node *res;
 518
 519         /* if blk_a != blk_b, one must dominate the other */
 520         if (block_dominates(blk_a, blk_b))
 521                 res = blk_b;
 522         else
 523                 res = blk_a;
 524         if (res == get_irg_start_block(get_irn_irg(curr_blk)))
 525                 return curr_blk;
 526         return res;
 527 }
 528
 529 /**
 530  * Checks whether a node is a Constant expression.
 531  * The following trees are constant expressions:
 532  *
 533  * Const, SymConst, Const + SymConst
 534  *
 535  * Handling SymConsts as const might be not a good idea for all
 536  * architectures ...
 537  */
 538 static int is_constant_expr(ir_node *irn)
 539 {
 540         switch (get_irn_opcode(irn)) {
 541         case iro_Const:
 542         case iro_SymConst:
 543                 return 1;
 544
 545         case iro_Add: {
 546                 ir_node *const l = get_Add_left(irn);
 547                 if (!is_Const(l) && !is_SymConst(l))
 548                         return 0;
 549                 ir_node *const r = get_Add_right(irn);
 550                 if (!is_Const(r) && !is_SymConst(r))
 551                         return 0;
 552                 return 1;
 553         }
 554
 555         default:
 556                 return 0;
 557         }
 558 }
 559
 560 /**
 561  * Apply distributive Law for Mul and Add/Sub
 562  */
 563 static int reverse_rule_distributive(ir_node **node)
 564 {
 565         ir_node *n = *node;
 566         ir_node *left  = get_binop_left(n);
 567         ir_node *right = get_binop_right(n);
 568         ir_node *x, *blk, *curr_blk;
 569         ir_node *a, *b, *irn;
 570         ir_op *op;
 571         ir_mode *mode;
 572         dbg_info *dbg;
 573
 574         op = get_irn_op(left);
 575         if (op != get_irn_op(right))
 576                 return 0;
 577
 578         if (op == op_Shl) {
 579                 x = get_Shl_right(left);
 580
 581                 if (x == get_Shl_right(right)) {
 582                         /* (a << x) +/- (b << x) ==> (a +/- b) << x */
 583                         a = get_Shl_left(left);
 584                         b = get_Shl_left(right);
 585                         goto transform;
 586                 }
 587         } else if (op == op_Mul) {
 588                 x = get_Mul_left(left);
 589
 590                 if (x == get_Mul_left(right)) {
 591                         /* (x * a) +/- (x * b) ==> (a +/- b) * x */
 592                         a = get_Mul_right(left);
 593                         b = get_Mul_right(right);
 594                         goto transform;
 595                 } else if (x == get_Mul_right(right)) {
 596                         /* (x * a) +/- (b * x) ==> (a +/- b) * x */
 597                         a = get_Mul_right(left);
 598                         b = get_Mul_left(right);
 599                         goto transform;
 600                 }
 601
 602                 x = get_Mul_right(left);
 603
 604                 if (x == get_Mul_right(right)) {
 605                         /* (a * x) +/- (b * x) ==> (a +/- b) * x */
 606                         a = get_Mul_left(left);
 607                         b = get_Mul_left(right);
 608                         goto transform;
 609                 } else if (x == get_Mul_left(right)) {
 610                         /* (a * x) +/- (x * b) ==> (a +/- b) * x */
 611                         a = get_Mul_left(left);
 612                         b = get_Mul_right(right);
 613                         goto transform;
 614                 }
 615         }
 616         return 0;
 617
 618 transform:
 619         curr_blk = get_nodes_block(n);
 620
 621         blk = earliest_block(a, b, curr_blk);
 622
 623         dbg  = get_irn_dbg_info(n);
 624         mode = get_irn_mode(n);
 625
 626         if (is_Add(n))
 627                 irn = new_rd_Add(dbg, blk, a, b, mode);
 628         else
 629                 irn = new_rd_Sub(dbg, blk, a, b, mode);
 630
 631         blk  = earliest_block(irn, x, curr_blk);
 632
 633         if (op == op_Mul)
 634                 irn = new_rd_Mul(dbg, blk, irn, x, mode);
 635         else
 636                 irn = new_rd_Shl(dbg, blk, irn, x, mode);
 637
 638         exchange(n, irn);
 639         *node = irn;
 640         return 1;
 641 }
 642
 643 /**
 644  * Move Constants towards the root.
 645  */
 646 static int move_consts_up(ir_node **node)
 647 {
 648         ir_node *n = *node;
 649         ir_op *op;
 650         ir_node *l, *r, *a, *b, *c, *blk, *irn, *in[2];
 651         ir_mode *mode, *ma, *mb;
 652         dbg_info *dbg;
 653         ir_graph *irg;
 654
 655         l = get_binop_left(n);
 656         r = get_binop_right(n);
 657
 658         /* check if one is already a constant expression */
 659         if (is_constant_expr(l) || is_constant_expr(r))
 660                 return 0;
 661
 662         dbg = get_irn_dbg_info(n);
 663         op = get_irn_op(n);
 664         if (get_irn_op(l) == op) {
 665                 /* (a .op. b) .op. r */
 666                 a = get_binop_left(l);
 667                 b = get_binop_right(l);
 668
 669                 if (is_constant_expr(a)) {
 670                         /* (C .op. b) .op. r ==> (r .op. b) .op. C */
 671                         c = a;
 672                         a = r;
 673                         blk = get_nodes_block(l);
 674                         dbg = dbg == get_irn_dbg_info(l) ? dbg : NULL;
 675                         goto transform;
 676                 } else if (is_constant_expr(b)) {
 677                         /* (a .op. C) .op. r ==> (a .op. r) .op. C */
 678                         c = b;
 679                         b = r;
 680                         blk = get_nodes_block(l);
 681                         dbg = dbg == get_irn_dbg_info(l) ? dbg : NULL;
 682                         goto transform;
 683                 }
 684         }
 685         if (get_irn_op(r) == op) {
 686                 /* l .op. (a .op. b) */
 687                 a = get_binop_left(r);
 688                 b = get_binop_right(r);
 689
 690                 if (is_constant_expr(a)) {
 691                         /* l .op. (C .op. b) ==> (l .op. b) .op. C */
 692                         c = a;
 693                         a = l;
 694                         blk = get_nodes_block(r);
 695                         dbg = dbg == get_irn_dbg_info(r) ? dbg : NULL;
 696                         goto transform;
 697                 } else if (is_constant_expr(b)) {
 698                         /* l .op. (a .op. C) ==> (a .op. l) .op. C */
 699                         c = b;
 700                         b = l;
 701                         blk = get_nodes_block(r);
 702                         dbg = dbg == get_irn_dbg_info(r) ? dbg : NULL;
 703                         goto transform;
 704                 }
 705         }
 706         return 0;
 707
 708 transform:
 709         /* In some cases a and b might be both of different integer mode, and c a SymConst.
 710          * in that case we could either
 711          * 1.) cast into unsigned mode
 712          * 2.) ignore
 713          * we implement the second here
 714          */
 715         ma = get_irn_mode(a);
 716         mb = get_irn_mode(b);
 717         if (ma != mb && mode_is_int(ma) && mode_is_int(mb))
 718                 return 0;
 719
 720         /* check if (a .op. b) can be calculated in the same block is the old instruction */
 721         if (! block_dominates(get_nodes_block(a), blk))
 722                 return 0;
 723         if (! block_dominates(get_nodes_block(b), blk))
 724                 return 0;
 725         /* ok */
 726         in[0] = a;
 727         in[1] = b;
 728
 729         mode = get_mode_from_ops(a, b);
 730         irg  = get_irn_irg(blk);
 731         in[0] = irn = optimize_node(new_ir_node(dbg, irg, blk, op, mode, 2, in));
 732
 733         /* beware: optimize_node might have changed the opcode, check again */
 734         if (is_Add(irn) || is_Sub(irn)) {
 735                 reverse_rule_distributive(&in[0]);
 736         }
 737         in[1] = c;
 738
 739         mode = get_mode_from_ops(in[0], in[1]);
 740         irn = optimize_node(new_ir_node(dbg, irg, blk, op, mode, 2, in));
 741
 742         exchange(n, irn);
 743         *node = irn;
 744         return 1;
 745 }
 746
 747 /**
 748  * Apply the rules in reverse order, removing code that was not collapsed
 749  */
 750 static void reverse_rules(ir_node *node, void *env)
 751 {
 752         (void)env;
 753
 754         ir_graph *irg  = get_irn_irg(node);
 755         ir_mode  *mode = get_irn_mode(node);
 756         int res;
 757
 758         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 759         if (mode_is_float(mode) && get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 760                 return;
 761
 762         do {
 763                 ir_op *op = get_irn_op(node);
 764
 765                 res = 0;
 766                 if (is_op_commutative(op)) {
 767                         res = move_consts_up(&node);
 768                 }
 769                 /* beware: move_consts_up might have changed the opcode, check again */
 770                 if (is_Add(node) || is_Sub(node)) {
 771                         res = reverse_rule_distributive(&node);
 772                 }
 773         } while (res);
 774 }
 775
 776 /*
 777  * do the reassociation
 778  */
 779 void optimize_reassociation(ir_graph *irg)
 780 {
 781         assert(get_irg_pinned(irg) != op_pin_state_floats &&
 782                 "Reassociation needs pinned graph to work properly");
 783
 784         assure_irg_properties(irg,
 785                 IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE
 786                 | IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_LOOPINFO);
 787
 788         waitq *const wq = new_waitq();
 789
 790         /* disable some optimizations while reassoc is running to prevent endless loops */
 791         set_reassoc_running(1);
 792         {
 793                 /* now we have collected enough information, optimize */
 794                 irg_walk_graph(irg, NULL, wq_walker, wq);
 795                 do_reassociation(wq);
 796
 797                 /* reverse those rules that do not result in collapsed constants */
 798                 irg_walk_graph(irg, NULL, reverse_rules, NULL);
 799         }
 800         set_reassoc_running(0);
 801
 802         del_waitq(wq);
 803
 804         confirm_irg_properties(irg, IR_GRAPH_PROPERTIES_CONTROL_FLOW);
 805 }
 806
 807 /* create a pass for the reassociation */
 808 ir_graph_pass_t *optimize_reassociation_pass(const char *name)
 809 {
 810         return def_graph_pass(name ? name : "reassoc", optimize_reassociation);
 811 }
 812
 813 static void register_node_reassoc_func(ir_op *op, reassociate_func func)
 814 {
 815         op->ops.reassociate = func;
 816 }
 817
 818 void ir_register_reassoc_node_ops(void)
 819 {
 820         register_node_reassoc_func(op_Add, reassoc_commutative);
 821         register_node_reassoc_func(op_And, reassoc_commutative);
 822         register_node_reassoc_func(op_Eor, reassoc_commutative);
 823         register_node_reassoc_func(op_Mul, reassoc_Mul);
 824         register_node_reassoc_func(op_Or,  reassoc_commutative);
 825         register_node_reassoc_func(op_Sub, reassoc_Sub);
 826         register_node_reassoc_func(op_Shl, reassoc_Shl);
 827 }
 828
 829 /* initialize the reassociation by adding operations to some opcodes */
 830 void firm_init_reassociation(void)
 831 {
 832         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.reassoc");
 833 }