nsz Git - libfirm/blob - ir/tv/tv.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    Representation of and static computations on target machine
  23  *           values.
  24  * @date     2003
  25  * @author   Mathias Heil
  26  * @version  $Id$
  27  * @brief
  28  *
  29  * Values are stored in a format depending upon chosen arithmetic
  30  * module. Default uses strcalc and fltcalc.
  31  * This implementation assumes:
  32  *  - target has IEEE-754 floating-point arithmetic.
  33  */
  34 #include "config.h"
  35
  36 #include <assert.h>
  37 #include <stdlib.h>
  38 #include <string.h>
  39 #ifdef HAVE_STRINGS_H
  40 #include <strings.h>
  41 #endif
  42 #include <stdlib.h>
  43
  44 #include "bitfiddle.h"
  45 #include "tv_t.h"
  46 #include "set.h"
  47 #include "entity_t.h"
  48 #include "irmode_t.h"
  49 #include "irnode.h"
  50 #include "strcalc.h"
  51 #include "fltcalc.h"
  52 #include "irtools.h"
  53 #include "xmalloc.h"
  54 #include "firm_common.h"
  55 #include "error.h"
  56
  57 /** Size of hash tables.  Should correspond to average number of distinct constant
  58     target values */
  59 #define N_CONSTANTS 2048
  60
  61 /* unused, float to int doesn't work yet */
  62 typedef enum float_to_int_mode {
  63         TRUNCATE,
  64         ROUND
  65 } float_to_int_mode;
  66
  67 static float_to_int_mode current_float_to_int_mode = TRUNCATE;
  68
  69 #define SWITCH_NOINFINITY 0
  70 #define SWITCH_NODENORMALS 0
  71
  72 /****************************************************************************
  73  *   local definitions and macros
  74  ****************************************************************************/
  75 #ifndef NDEBUG
  76 #  define TARVAL_VERIFY(a) tarval_verify((a))
  77 #else
  78 #  define TARVAL_VERIFY(a) ((void)0)
  79 #endif
  80
  81 #define INSERT_TARVAL(tv) ((ir_tarval*)set_insert(tarvals, (tv), sizeof(ir_tarval), hash_tv((tv))))
  82 #define FIND_TARVAL(tv) ((ir_tarval*)set_find(tarvals, (tv), sizeof(ir_tarval), hash_tv((tv))))
  83
  84 #define INSERT_VALUE(val, size) (set_insert(values, (val), size, hash_val((val), size)))
  85 #define FIND_VALUE(val, size) (set_find(values, (val), size, hash_val((val), size)))
  86
  87 #define fail_verify(a) _fail_verify((a), __FILE__, __LINE__)
  88
  89 /** A set containing all existing tarvals. */
  90 static struct set *tarvals = NULL;
  91 /** A set containing all existing values. */
  92 static struct set *values = NULL;
  93
  94 /** The carry flag for SOME operations. -1 means UNDEFINED here */
  95 static int carry_flag = -1;
  96
  97 /** The integer overflow mode. */
  98 static tarval_int_overflow_mode_t int_overflow_mode = TV_OVERFLOW_WRAP;
  99
 100 /** if this is set non-zero, the constant folding for floating point is OFF */
 101 static int no_float = 0;
 102
 103 /** IEEE-754r half precision */
 104 static const ieee_descriptor_t half_desc     = {  5,  10, 0, NORMAL };
 105 /** IEEE-754 single precision */
 106 static const ieee_descriptor_t single_desc   = {  8,  23, 0, NORMAL };
 107 /** IEEE-754 double precision */
 108 static const ieee_descriptor_t double_desc   = { 11,  52, 0, NORMAL };
 109 /** Intel x87 extended precision */
 110 static const ieee_descriptor_t extended_desc = { 15,  63, 1, NORMAL };
 111
 112 /** IEEE-754r quad precision */
 113 static const ieee_descriptor_t quad_desc     = { 15, 112, 0, NORMAL };
 114
 115 /****************************************************************************
 116  *   private functions
 117  ****************************************************************************/
 118 #ifndef NDEBUG
 119 static int hash_val(const void *value, unsigned int length);
 120 static int hash_tv(ir_tarval *tv);
 121 static void _fail_verify(ir_tarval *tv, const char* file, int line)
 122 {
 123         /* print a memory image of the tarval and throw an assertion */
 124         if (tv)
 125                 panic("%s:%d: Invalid tarval: mode: %F\n value: [%p]", file, line, tv->mode, tv->value);
 126         else
 127                 panic("%s:%d: Invalid tarval (null)", file, line);
 128 }
 129 #ifdef __GNUC__
 130 inline static void tarval_verify(ir_tarval *tv) __attribute__ ((unused));
 131 #endif
 132
 133 inline static void tarval_verify(ir_tarval *tv)
 134 {
 135         assert(tv);
 136         assert(tv->mode);
 137         assert(tv->value);
 138
 139         if ((tv == tarval_bad) || (tv == tarval_undefined)) return;
 140         if ((tv == tarval_b_true) || (tv == tarval_b_false)) return;
 141
 142         if (!FIND_TARVAL(tv)) fail_verify(tv);
 143         if (tv->length > 0 && !FIND_VALUE(tv->value, tv->length)) fail_verify(tv);
 144 }
 145 #endif /* NDEBUG */
 146
 147 /** Hash a tarval. */
 148 static int hash_tv(ir_tarval *tv)
 149 {
 150         return (PTR_TO_INT(tv->value) ^ PTR_TO_INT(tv->mode)) + tv->length;
 151 }
 152
 153 /** Hash a value. Treat it as a byte array. */
 154 static int hash_val(const void *value, unsigned int length)
 155 {
 156         unsigned int i;
 157         unsigned int hash = 0;
 158
 159         /* scramble the byte - array */
 160         for (i = 0; i < length; ++i) {
 161                 hash += (hash << 5) ^ (hash >> 27) ^ ((char*)value)[i];
 162                 hash += (hash << 11) ^ (hash >> 17);
 163         }
 164
 165         return hash;
 166 }
 167
 168 static int cmp_tv(const void *p1, const void *p2, size_t n)
 169 {
 170         const ir_tarval *tv1 = (const ir_tarval*) p1;
 171         const ir_tarval *tv2 = (const ir_tarval*) p2;
 172         (void) n;
 173
 174         assert(tv1->kind == k_tarval);
 175         assert(tv2->kind == k_tarval);
 176         if (tv1->mode < tv2->mode)
 177                 return -1;
 178         if (tv1->mode > tv2->mode)
 179                 return 1;
 180         if (tv1->length < tv2->length)
 181                 return -1;
 182         if (tv1->length > tv2->length)
 183                 return 1;
 184         if (tv1->value < tv2->value)
 185                 return -1;
 186         if (tv1->value > tv2->value)
 187                 return 1;
 188
 189         return 0;
 190 }
 191
 192 /** finds tarval with value/mode or creates new tarval */
 193 static ir_tarval *get_tarval(const void *value, int length, ir_mode *mode)
 194 {
 195         ir_tarval tv;
 196
 197         tv.kind   = k_tarval;
 198         tv.mode   = mode;
 199         tv.length = length;
 200         if (length > 0) {
 201                 /* if there already is such a value, it is returned, else value
 202                  * is copied into the set */
 203                 char *temp = (char*) alloca(length);
 204                 memcpy(temp, value, length);
 205                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
 206                         sign_extend(temp, mode);
 207                 }
 208                 tv.value = INSERT_VALUE(temp, length);
 209         } else {
 210                 tv.value = value;
 211         }
 212         /* if there is such a tarval, it is returned, else tv is copied
 213          * into the set */
 214         return (ir_tarval *)INSERT_TARVAL(&tv);
 215 }
 216
 217 /**
 218  * handle overflow
 219  */
 220 static ir_tarval *get_tarval_overflow(const void *value, int length, ir_mode *mode)
 221 {
 222         char *temp;
 223
 224         switch (get_mode_sort(mode)) {
 225         case irms_reference:
 226                 /* addresses always wrap around */
 227                 temp = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
 228                 memcpy(temp, value, sc_get_buffer_length());
 229                 sc_truncate(get_mode_size_bits(mode), temp);
 230                 /* the sc_ module expects that all bits are set ... */
 231                 sign_extend(temp, mode);
 232                 return get_tarval(temp, length, mode);
 233
 234         case irms_int_number:
 235                 if (sc_comp(value, get_mode_max(mode)->value) == 1) {
 236                         switch (tarval_get_integer_overflow_mode()) {
 237                         case TV_OVERFLOW_SATURATE:
 238                                 return get_mode_max(mode);
 239                         case TV_OVERFLOW_WRAP:
 240                                 temp = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
 241                                 memcpy(temp, value, sc_get_buffer_length());
 242                                 sc_truncate(get_mode_size_bits(mode), temp);
 243                                 /* the sc_ module expects that all bits are set ... */
 244                                 sign_extend(temp, mode);
 245                                 return get_tarval(temp, length, mode);
 246                         case TV_OVERFLOW_BAD:
 247                                 return tarval_bad;
 248                         default:
 249                                 return get_tarval(value, length, mode);
 250                         }
 251                 }
 252                 if (sc_comp(value, get_mode_min(mode)->value) == -1) {
 253                         switch (tarval_get_integer_overflow_mode()) {
 254                         case TV_OVERFLOW_SATURATE:
 255                                 return get_mode_min(mode);
 256                         case TV_OVERFLOW_WRAP: {
 257                                 char *temp = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
 258                                 memcpy(temp, value, sc_get_buffer_length());
 259                                 sc_truncate(get_mode_size_bits(mode), temp);
 260                                 return get_tarval(temp, length, mode);
 261                         }
 262                         case TV_OVERFLOW_BAD:
 263                                 return tarval_bad;
 264                         default:
 265                                 return get_tarval(value, length, mode);
 266                         }
 267                 }
 268                 break;
 269
 270         case irms_float_number:
 271 #ifdef SWITCH_NOINFINITY
 272                 if (fc_is_inf((const fp_value*) value)) {
 273                         /* clip infinity to maximum value */
 274                         return fc_is_negative((const fp_value*) value) ? get_mode_min(mode) : get_mode_max(mode);
 275                 }
 276 #endif
 277
 278 #ifdef SWITCH_NODENORMALS
 279                 if (fc_is_subnormal((const fp_value*) value)) {
 280                         /* clip denormals to zero */
 281                         return get_mode_null(mode);
 282                 }
 283 #endif
 284                 break;
 285
 286         default:
 287                 break;
 288         }
 289         return get_tarval(value, length, mode);
 290 }
 291
 292 /*
 293  *   public variables declared in tv.h
 294  */
 295 static ir_tarval reserved_tv[6];
 296
 297 ir_tarval *tarval_b_false     = &reserved_tv[0];
 298 ir_tarval *tarval_b_true      = &reserved_tv[1];
 299 ir_tarval *tarval_bad         = &reserved_tv[2];
 300 ir_tarval *tarval_undefined   = &reserved_tv[3];
 301 ir_tarval *tarval_reachable   = &reserved_tv[4];
 302 ir_tarval *tarval_unreachable = &reserved_tv[5];
 303
 304 /**
 305  * get the float descriptor for given mode.
 306  */
 307 static const ieee_descriptor_t *get_descriptor(const ir_mode *mode)
 308 {
 309         switch (get_mode_size_bits(mode)) {
 310         case 16:  return &half_desc;
 311         case 32:  return &single_desc;
 312         case 64:  return &double_desc;
 313         case 80:
 314         case 96:
 315         case 128: return &extended_desc; /* FIXME: HACK for x86 where we have
 316                                                                                 sizeof(long double)==16 with 10 byte
 317                                                                                 real payload */
 318         /* case 128: return &quad_desc; */
 319         default:
 320                 panic("Unsupported mode in get_descriptor()");
 321         }
 322 }
 323
 324 ir_tarval *new_integer_tarval_from_str(const char *str, size_t len, char sign,
 325                                        unsigned char base, ir_mode *mode)
 326 {
 327         void *buffer;
 328         int   ok;
 329
 330         buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
 331
 332         ok = sc_val_from_str(sign, base, str, len, buffer);
 333         if (!ok)
 334                 return tarval_bad;
 335
 336         return get_tarval_overflow(buffer, sc_get_buffer_length(), mode);
 337 }
 338
 339 static ir_tarval *new_tarval_from_str_int(const char *str, size_t len,
 340                                           ir_mode *mode)
 341 {
 342         void    *buffer;
 343         unsigned base = 10;
 344         char     sign = 1;
 345         int      ok;
 346
 347         /* skip leading spaces */
 348         while (len > 0 && str[0] == ' ') {
 349                 ++str;
 350                 --len;
 351         }
 352         if (len == 0)
 353                 return tarval_bad;
 354
 355         /* 1 sign character allowed */
 356         if (str[0] == '-') {
 357                 sign = -1;
 358                 ++str;
 359                 --len;
 360         } else if (str[0] == '+') {
 361                 ++str;
 362                 --len;
 363         }
 364
 365         /* a number starting with '0x' is hexadeciaml,
 366          * a number starting with '0' (and at least 1 more char) is octal */
 367         if (len >= 2 && str[0] == '0') {
 368                 if (str[1] == 'x' || str[1] == 'X') {
 369                         str += 2;
 370                         len -= 2;
 371                         base = 16;
 372                 } else {
 373                         ++str;
 374                         --len;
 375                         base = 8;
 376                 }
 377         }
 378         if (len == 0)
 379                 return tarval_bad;
 380
 381         buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
 382
 383         ok = sc_val_from_str(sign, base, str, len, buffer);
 384         if (!ok)
 385                 return tarval_bad;
 386
 387         return get_tarval_overflow(buffer, sc_get_buffer_length(), mode);
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Constructors =============================================================
 392  */
 393 ir_tarval *new_tarval_from_str(const char *str, size_t len, ir_mode *mode)
 394 {
 395         const ieee_descriptor_t *desc;
 396
 397         assert(str);
 398         assert(len);
 399         assert(mode);
 400
 401         switch (get_mode_sort(mode)) {
 402         case irms_control_flow:
 403         case irms_memory:
 404         case irms_auxiliary:
 405                 panic("Unsupported tarval creation with mode %F", mode);
 406
 407         case irms_internal_boolean:
 408                 /* match [tT][rR][uU][eE]|[fF][aA][lL][sS][eE] */
 409                 if (!strcasecmp(str, "true"))
 410                         return tarval_b_true;
 411                 else if (!strcasecmp(str, "false"))
 412                         return tarval_b_false;
 413                 else
 414                         /* XXX This is C semantics */
 415                         return atoi(str) ? tarval_b_true : tarval_b_false;
 416
 417         case irms_float_number:
 418                 desc = get_descriptor(mode);
 419                 fc_val_from_str(str, len, desc, NULL);
 420                 return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 421
 422         case irms_reference:
 423                 if (!strcasecmp(str, "null"))
 424                         return get_tarval_null(mode);
 425                 /* FALLTHROUGH */
 426         case irms_int_number:
 427                 return new_tarval_from_str_int(str, len, mode);
 428         }
 429         panic("Unsupported tarval creation with mode %F", mode);
 430 }
 431
 432 /*
 433  * helper function, create a tarval from long
 434  */
 435 ir_tarval *new_tarval_from_long(long l, ir_mode *mode)
 436 {
 437         assert(mode);
 438
 439         switch (get_mode_sort(mode))   {
 440         case irms_internal_boolean:
 441                 /* XXX C semantics ! */
 442                 return l ? tarval_b_true : tarval_b_false ;
 443
 444         case irms_reference:
 445                 /* same as integer modes */
 446         case irms_int_number:
 447                 sc_val_from_long(l, NULL);
 448                 return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
 449
 450         case irms_float_number:
 451                 return new_tarval_from_double((long double)l, mode);
 452
 453         default:
 454                 panic("unsupported mode sort");
 455         }
 456 }
 457
 458 /* returns non-zero if can be converted to long */
 459 int tarval_is_long(ir_tarval *tv)
 460 {
 461         if (!mode_is_int(tv->mode) && !mode_is_reference(tv->mode))
 462                 return 0;
 463
 464         if (get_mode_size_bits(tv->mode) > (int) (sizeof(long) << 3)) {
 465                 /* the value might be too big to fit in a long */
 466                 sc_max_from_bits(sizeof(long) << 3, 0, NULL);
 467                 if (sc_comp(sc_get_buffer(), tv->value) == -1) {
 468                         /* really doesn't fit */
 469                         return 0;
 470                 }
 471         }
 472         return 1;
 473 }
 474
 475 /* this might overflow the machine's long, so use only with small values */
 476 long get_tarval_long(ir_tarval* tv)
 477 {
 478         assert(tarval_is_long(tv) && "tarval too big to fit in long");
 479
 480         return sc_val_to_long(tv->value);
 481 }
 482
 483 ir_tarval *new_tarval_from_long_double(long double d, ir_mode *mode)
 484 {
 485         const ieee_descriptor_t *desc;
 486
 487         assert(mode && (get_mode_sort(mode) == irms_float_number));
 488         desc = get_descriptor(mode);
 489         fc_val_from_ieee754(d, desc, NULL);
 490         return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 491 }
 492
 493 ir_tarval *new_tarval_from_double(double d, ir_mode *mode)
 494 {
 495         return new_tarval_from_long_double(d, mode);
 496 }
 497
 498 /* returns non-zero if can be converted to double */
 499 int tarval_is_double(ir_tarval *tv)
 500 {
 501         assert(tv);
 502
 503         return (get_mode_sort(tv->mode) == irms_float_number);
 504 }
 505
 506 long double get_tarval_long_double(ir_tarval *tv)
 507 {
 508         assert(tarval_is_double(tv));
 509
 510         return fc_val_to_ieee754((const fp_value*) tv->value);
 511 }
 512
 513 double get_tarval_double(ir_tarval *tv)
 514 {
 515         return get_tarval_long_double(tv);
 516 }
 517
 518
 519 /*
 520  * Access routines for tarval fields ========================================
 521  */
 522
 523 /* get the mode of the tarval */
 524 ir_mode *(get_tarval_mode)(const ir_tarval *tv)
 525 {
 526         return _get_tarval_mode(tv);
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Special value query functions ============================================
 531  *
 532  * These functions calculate and return a tarval representing the requested
 533  * value.
 534  * The functions get_mode_{Max,Min,...} return tarvals retrieved from these
 535  * functions, but these are stored on initialization of the irmode module and
 536  * therefore the irmode functions should be preferred to the functions below.
 537  */
 538
 539 ir_tarval *(get_tarval_bad)(void)
 540 {
 541         return _get_tarval_bad();
 542 }
 543
 544 ir_tarval *(get_tarval_undefined)(void)
 545 {
 546         return _get_tarval_undefined();
 547 }
 548
 549 ir_tarval *(get_tarval_b_false)(void)
 550 {
 551         return _get_tarval_b_false();
 552 }
 553
 554 ir_tarval *(get_tarval_b_true)(void)
 555 {
 556         return _get_tarval_b_true();
 557 }
 558
 559 ir_tarval *(get_tarval_reachable)(void)
 560 {
 561         return _get_tarval_reachable();
 562 }
 563
 564 ir_tarval *(get_tarval_unreachable)(void)
 565 {
 566         return _get_tarval_unreachable();
 567 }
 568
 569 ir_tarval *get_tarval_max(ir_mode *mode)
 570 {
 571         const ieee_descriptor_t *desc;
 572
 573         assert(mode);
 574         if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
 575                 /* vector arithmetic not implemented yet */
 576                 return tarval_bad;
 577         }
 578
 579         switch (get_mode_sort(mode)) {
 580         case irms_control_flow:
 581         case irms_memory:
 582         case irms_auxiliary:
 583                 panic("mode %F does not support maximum value", mode);
 584
 585         case irms_internal_boolean:
 586                 return tarval_b_true;
 587
 588         case irms_float_number:
 589                 desc = get_descriptor(mode);
 590                 fc_get_max(desc, NULL);
 591                 return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 592
 593         case irms_reference:
 594         case irms_int_number:
 595                 sc_max_from_bits(get_mode_size_bits(mode), mode_is_signed(mode), NULL);
 596                 return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
 597         }
 598         return tarval_bad;
 599 }
 600
 601 ir_tarval *get_tarval_min(ir_mode *mode)
 602 {
 603         const ieee_descriptor_t *desc;
 604
 605         assert(mode);
 606         if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
 607                 /* vector arithmetic not implemented yet */
 608                 return tarval_bad;
 609         }
 610
 611         switch (get_mode_sort(mode)) {
 612         case irms_control_flow:
 613         case irms_memory:
 614         case irms_auxiliary:
 615                 panic("mode %F does not support minimum value", mode);
 616
 617         case irms_internal_boolean:
 618                 return tarval_b_false;
 619
 620         case irms_float_number:
 621                 desc = get_descriptor(mode);
 622                 fc_get_min(desc, NULL);
 623                 return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 624
 625         case irms_reference:
 626         case irms_int_number:
 627                 sc_min_from_bits(get_mode_size_bits(mode), mode_is_signed(mode), NULL);
 628                 return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
 629         }
 630         return tarval_bad;
 631 }
 632
 633 /** The bit pattern for the pointer NULL */
 634 static long _null_value = 0;
 635
 636 ir_tarval *get_tarval_null(ir_mode *mode)
 637 {
 638         assert(mode);
 639
 640         if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
 641                 /* vector arithmetic not implemented yet */
 642                 return tarval_bad;
 643         }
 644
 645         switch (get_mode_sort(mode)) {
 646         case irms_control_flow:
 647         case irms_memory:
 648         case irms_auxiliary:
 649                 panic("mode %F does not support null value", mode);
 650
 651         case irms_float_number:
 652                 return new_tarval_from_double(0.0, mode);
 653
 654         case irms_internal_boolean:
 655         case irms_int_number:
 656                 return new_tarval_from_long(0l,  mode);
 657
 658         case irms_reference:
 659                 return new_tarval_from_long(_null_value, mode);
 660         }
 661         return tarval_bad;
 662 }
 663
 664 ir_tarval *get_tarval_one(ir_mode *mode)
 665 {
 666         assert(mode);
 667
 668         if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
 669                 panic("vector arithmetic not implemented yet");
 670
 671         switch (get_mode_sort(mode)) {
 672         case irms_control_flow:
 673         case irms_memory:
 674         case irms_auxiliary:
 675                 panic("mode %F does not support one value", mode);
 676
 677         case irms_internal_boolean:
 678                 return tarval_b_true;
 679
 680         case irms_float_number:
 681                 return new_tarval_from_double(1.0, mode);
 682
 683         case irms_reference:
 684         case irms_int_number:
 685                 return new_tarval_from_long(1l, mode);
 686         }
 687         return tarval_bad;
 688 }
 689
 690 ir_tarval *get_tarval_all_one(ir_mode *mode)
 691 {
 692         assert(mode);
 693
 694         if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
 695                 panic("vector arithmetic not implemented yet");
 696
 697         switch (get_mode_sort(mode)) {
 698         case irms_control_flow:
 699         case irms_memory:
 700         case irms_auxiliary:
 701                 panic("mode %F does not support all-one value", mode);
 702
 703         case irms_int_number:
 704         case irms_internal_boolean:
 705         case irms_reference:
 706                 return tarval_not(get_mode_null(mode));
 707
 708
 709         case irms_float_number:
 710                 return new_tarval_from_double(1.0, mode);
 711         }
 712         return tarval_bad;
 713 }
 714
 715 int tarval_is_constant(ir_tarval *tv)
 716 {
 717         int num_res = sizeof(reserved_tv) / sizeof(reserved_tv[0]);
 718
 719         /* reserved tarvals are NOT constants. Note that although
 720            tarval_b_true and tarval_b_false are reserved, they are constants of course. */
 721         return (tv < &reserved_tv[2] || tv > &reserved_tv[num_res - 1]);
 722 }
 723
 724 ir_tarval *get_tarval_minus_one(ir_mode *mode)
 725 {
 726         assert(mode);
 727
 728         if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
 729                 panic("vector arithmetic not implemented yet");
 730
 731         switch (get_mode_sort(mode)) {
 732         case irms_control_flow:
 733         case irms_memory:
 734         case irms_auxiliary:
 735         case irms_internal_boolean:
 736                 panic("mode %F does not support minus one value", mode);
 737
 738         case irms_reference:
 739                 return tarval_bad;
 740
 741         case irms_float_number:
 742                 return mode_is_signed(mode) ? new_tarval_from_double(-1.0, mode) : tarval_bad;
 743
 744         case irms_int_number:
 745                 return new_tarval_from_long(-1l, mode);
 746         }
 747         return tarval_bad;
 748 }
 749
 750 ir_tarval *get_tarval_nan(ir_mode *mode)
 751 {
 752         const ieee_descriptor_t *desc;
 753
 754         assert(mode);
 755         if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
 756                 panic("vector arithmetic not implemented yet");
 757
 758         if (get_mode_sort(mode) == irms_float_number) {
 759                 desc = get_descriptor(mode);
 760                 fc_get_qnan(desc, NULL);
 761                 return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 762         } else
 763                 panic("mode %F does not support NaN value", mode);
 764 }
 765
 766 ir_tarval *get_tarval_plus_inf(ir_mode *mode)
 767 {
 768         assert(mode);
 769         if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
 770                 panic("vector arithmetic not implemented yet");
 771
 772         if (get_mode_sort(mode) == irms_float_number) {
 773                 const ieee_descriptor_t *desc = get_descriptor(mode);
 774                 fc_get_plusinf(desc, NULL);
 775                 return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 776         } else
 777                 panic("mode %F does not support +inf value", mode);
 778 }
 779
 780 ir_tarval *get_tarval_minus_inf(ir_mode *mode)
 781 {
 782         assert(mode);
 783
 784         if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
 785                 panic("vector arithmetic not implemented yet");
 786
 787         if (get_mode_sort(mode) == irms_float_number) {
 788                 const ieee_descriptor_t *desc = get_descriptor(mode);
 789                 fc_get_minusinf(desc, NULL);
 790                 return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 791         } else
 792                 panic("mode %F does not support -inf value", mode);
 793 }
 794
 795 /*
 796  * Arithmetic operations on tarvals ========================================
 797  */
 798
 799 /*
 800  * test if negative number, 1 means 'yes'
 801  */
 802 int tarval_is_negative(ir_tarval *a)
 803 {
 804         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1)
 805                 panic("vector arithmetic not implemented yet");
 806
 807         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
 808         case irms_int_number:
 809                 if (!mode_is_signed(a->mode)) return 0;
 810                 else
 811                         return sc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1 ? 1 : 0;
 812
 813         case irms_float_number:
 814                 return fc_is_negative((const fp_value*) a->value);
 815
 816         default:
 817                 panic("mode %F does not support negation value", a->mode);
 818         }
 819 }
 820
 821 /*
 822  * test if null, 1 means 'yes'
 823  */
 824 int tarval_is_null(ir_tarval *a)
 825 {
 826         return
 827                 a != tarval_bad &&
 828                 a == get_mode_null(get_tarval_mode(a));
 829 }
 830
 831 /*
 832  * test if one, 1 means 'yes'
 833  */
 834 int tarval_is_one(ir_tarval *a)
 835 {
 836         return
 837                 a != tarval_bad &&
 838                 a == get_mode_one(get_tarval_mode(a));
 839 }
 840
 841 int tarval_is_all_one(ir_tarval *tv)
 842 {
 843         return
 844                 tv != tarval_bad &&
 845                 tv == get_mode_all_one(get_tarval_mode(tv));
 846 }
 847
 848 /*
 849  * test if one, 1 means 'yes'
 850  */
 851 int tarval_is_minus_one(ir_tarval *a)
 852 {
 853         return
 854                 a != tarval_bad &&
 855                 a == get_mode_minus_one(get_tarval_mode(a));
 856 }
 857
 858 /*
 859  * comparison
 860  */
 861 pn_Cmp tarval_cmp(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
 862 {
 863         carry_flag = -1;
 864
 865         if (a == tarval_bad || b == tarval_bad) {
 866                 panic("Comparison with tarval_bad");
 867         }
 868
 869         if (a == tarval_undefined || b == tarval_undefined)
 870                 return pn_Cmp_False;
 871
 872         if (a->mode != b->mode)
 873                 return pn_Cmp_False;
 874
 875         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
 876                 /* vector arithmetic not implemented yet */
 877                 panic("cmp not implemented for vector modes");
 878         }
 879
 880         /* Here the two tarvals are unequal and of the same mode */
 881         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
 882         case irms_control_flow:
 883         case irms_memory:
 884         case irms_auxiliary:
 885                 if (a == b)
 886                         return pn_Cmp_Eq;
 887                 return pn_Cmp_False;
 888
 889         case irms_float_number:
 890                 /* it should be safe to enable this even if other arithmetic is disabled */
 891                 /*if (no_float)
 892                         return pn_Cmp_False;*/
 893                 /*
 894                  * BEWARE: we cannot compare a == b here, because
 895                  * a NaN is always Unordered to any other value, even to itself!
 896                  */
 897                 switch (fc_comp((const fp_value*) a->value, (const fp_value*) b->value)) {
 898                 case -1: return pn_Cmp_Lt;
 899                 case  0: return pn_Cmp_Eq;
 900                 case  1: return pn_Cmp_Gt;
 901                 case  2: return pn_Cmp_Uo;
 902                 default: return pn_Cmp_False;
 903                 }
 904         case irms_reference:
 905         case irms_int_number:
 906                 if (a == b)
 907                         return pn_Cmp_Eq;
 908                 return sc_comp(a->value, b->value) == 1 ? pn_Cmp_Gt : pn_Cmp_Lt;
 909
 910         case irms_internal_boolean:
 911                 if (a == b)
 912                         return pn_Cmp_Eq;
 913                 return a == tarval_b_true ? pn_Cmp_Gt : pn_Cmp_Lt;
 914         }
 915         return pn_Cmp_False;
 916 }
 917
 918 /*
 919  * convert to other mode
 920  */
 921 ir_tarval *tarval_convert_to(ir_tarval *src, ir_mode *dst_mode)
 922 {
 923         char                    *buffer;
 924         fp_value                *res = NULL;
 925         const ieee_descriptor_t *desc;
 926         int                      len;
 927
 928         carry_flag = -1;
 929
 930         assert(src);
 931         assert(dst_mode);
 932
 933         if (src->mode == dst_mode)
 934                 return src;
 935
 936         if (get_mode_n_vector_elems(src->mode) > 1) {
 937                 /* vector arithmetic not implemented yet */
 938                 return tarval_bad;
 939         }
 940
 941         switch (get_mode_sort(src->mode)) {
 942         case irms_control_flow:
 943         case irms_memory:
 944         case irms_auxiliary:
 945                 break;
 946
 947                 /* cast float to something */
 948         case irms_float_number:
 949                 switch (get_mode_sort(dst_mode)) {
 950                 case irms_float_number:
 951                         desc = get_descriptor(dst_mode);
 952                         fc_cast((const fp_value*) src->value, desc, NULL);
 953                         return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), dst_mode);
 954
 955                 case irms_int_number:
 956                         switch (current_float_to_int_mode) {
 957                         case TRUNCATE:
 958                                 res = fc_int((const fp_value*) src->value, NULL);
 959                                 break;
 960                         case ROUND:
 961                                 res = fc_rnd((const fp_value*) src->value, NULL);
 962                                 break;
 963                         }
 964                         buffer = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
 965                         if (! fc_flt2int(res, buffer, dst_mode))
 966                                 return tarval_bad;
 967                         return get_tarval(buffer, sc_get_buffer_length(), dst_mode);
 968
 969                 default:
 970                         /* the rest can't be converted */
 971                         return tarval_bad;
 972                 }
 973                 break;
 974
 975         /* cast int/characters to something */
 976         case irms_int_number:
 977                 switch (get_mode_sort(dst_mode)) {
 978
 979                 case irms_reference:
 980                 case irms_int_number:
 981                         buffer = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
 982                         memcpy(buffer, src->value, sc_get_buffer_length());
 983                         sign_extend(buffer, dst_mode);
 984                         return get_tarval_overflow(buffer, src->length, dst_mode);
 985
 986                 case irms_internal_boolean:
 987                         /* XXX C semantics */
 988                         if (src == get_mode_null(src->mode)) return tarval_b_false;
 989                         else return tarval_b_true;
 990
 991                 case irms_float_number:
 992                         /* XXX floating point unit does not understand internal integer
 993                          * representation, convert to string first, then create float from
 994                          * string */
 995                         buffer = (char*) alloca(100);
 996                         /* decimal string representation because hexadecimal output is
 997                          * interpreted unsigned by fc_val_from_str, so this is a HACK */
 998                         len = snprintf(buffer, 100, "%s",
 999                                 sc_print(src->value, get_mode_size_bits(src->mode), SC_DEC, mode_is_signed(src->mode)));
1000                         buffer[100 - 1] = '\0';
1001                         desc = get_descriptor(dst_mode);
1002                         fc_val_from_str(buffer, len, desc, NULL);
1003                         return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), dst_mode);
1004
1005                 default:
1006                         break;
1007                 }
1008                 break;
1009
1010         case irms_internal_boolean:
1011                 /* beware: this is C semantic for the INTERNAL boolean mode */
1012                 if (get_mode_sort(dst_mode) == irms_int_number)
1013                         return src == tarval_b_true ? get_mode_one(dst_mode) : get_mode_null(dst_mode);
1014                 break;
1015
1016         case irms_reference:
1017                 if (get_mode_sort(dst_mode) == irms_int_number) {
1018                         buffer = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1019                         memcpy(buffer, src->value, sc_get_buffer_length());
1020                         sign_extend(buffer, src->mode);
1021                         return get_tarval_overflow(buffer, src->length, dst_mode);
1022                 }
1023                 break;
1024         }
1025
1026         return tarval_bad;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * bitwise negation
1031  */
1032 ir_tarval *tarval_not(ir_tarval *a)
1033 {
1034         char *buffer;
1035
1036         carry_flag = -1;
1037
1038         /* works for vector mode without changes */
1039
1040         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1041         case irms_reference:
1042         case irms_int_number:
1043                 buffer = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1044                 sc_not(a->value, buffer);
1045                 return get_tarval(buffer, a->length, a->mode);
1046
1047         case irms_internal_boolean:
1048                 if (a == tarval_b_true)
1049                         return tarval_b_false;
1050                 if (a == tarval_b_false)
1051                         return tarval_b_true;
1052                 return tarval_bad;
1053
1054         default:
1055                 panic("bitwise negation is only allowed for integer and boolean");
1056         }
1057 }
1058
1059 /*
1060  * arithmetic negation
1061  */
1062 ir_tarval *tarval_neg(ir_tarval *a)
1063 {
1064         char *buffer;
1065
1066         assert(mode_is_num(a->mode)); /* negation only for numerical values */
1067
1068         carry_flag = -1;
1069
1070         /* note: negation is allowed even for unsigned modes. */
1071
1072         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1073                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1074                 return tarval_bad;
1075         }
1076
1077         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1078         case irms_int_number:
1079                 buffer = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1080                 sc_neg(a->value, buffer);
1081                 return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
1082
1083         case irms_float_number:
1084                 /* it should be safe to enable this even if other arithmetic is disabled */
1085                 /*if (no_float)
1086                         return tarval_bad;*/
1087
1088                 fc_neg((const fp_value*) a->value, NULL);
1089                 return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
1090
1091         default:
1092                 return tarval_bad;
1093         }
1094 }
1095
1096 /*
1097  * addition
1098  */
1099 ir_tarval *tarval_add(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1100 {
1101         char *buffer;
1102
1103         carry_flag = -1;
1104
1105         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(b->mode) > 1) {
1106                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1107                 return tarval_bad;
1108         }
1109
1110         if (mode_is_reference(a->mode) && a->mode != b->mode) {
1111                 b = tarval_convert_to(b, a->mode);
1112         } else if (mode_is_reference(b->mode) && b->mode != a->mode) {
1113                 a = tarval_convert_to(a, b->mode);
1114         }
1115
1116         assert(a->mode == b->mode);
1117
1118         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1119         case irms_reference:
1120         case irms_int_number:
1121                 /* modes of a,b are equal, so result has mode of a as this might be the character */
1122                 buffer = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1123                 sc_add(a->value, b->value, buffer);
1124                 carry_flag = sc_get_bit_at(buffer, get_mode_size_bits(a->mode));
1125                 return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
1126
1127         case irms_float_number:
1128                 if (no_float)
1129                         return tarval_bad;
1130
1131                 fc_add((const fp_value*) a->value, (const fp_value*) b->value, NULL);
1132                 return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
1133
1134         default:
1135                 return tarval_bad;
1136         }
1137 }
1138
1139 /*
1140  * subtraction
1141  */
1142 ir_tarval *tarval_sub(ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *dst_mode)
1143 {
1144         char    *buffer;
1145
1146         carry_flag = -1;
1147
1148         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(b->mode) > 1) {
1149                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1150                 return tarval_bad;
1151         }
1152
1153         if (dst_mode != NULL) {
1154                 if (a->mode != dst_mode)
1155                         a = tarval_convert_to(a, dst_mode);
1156                 if (b->mode != dst_mode)
1157                         b = tarval_convert_to(b, dst_mode);
1158         }
1159         assert(a->mode == b->mode);
1160
1161         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1162         case irms_reference:
1163         case irms_int_number:
1164                 /* modes of a,b are equal, so result has mode of a as this might be the character */
1165                 buffer = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1166                 sc_sub(a->value, b->value, buffer);
1167                 carry_flag = sc_get_bit_at(buffer, get_mode_size_bits(a->mode));
1168                 return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
1169
1170         case irms_float_number:
1171                 if (no_float)
1172                         return tarval_bad;
1173
1174                 fc_sub((const fp_value*) a->value, (const fp_value*) b->value, NULL);
1175                 return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
1176
1177         default:
1178                 return tarval_bad;
1179         }
1180 }
1181
1182 /*
1183  * multiplication
1184  */
1185 ir_tarval *tarval_mul(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1186 {
1187         char *buffer;
1188
1189         assert(a->mode == b->mode);
1190
1191         carry_flag = -1;
1192
1193         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1194                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1195                 return tarval_bad;
1196         }
1197
1198         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1199         case irms_int_number:
1200                 /* modes of a,b are equal */
1201                 buffer = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1202                 sc_mul(a->value, b->value, buffer);
1203                 return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
1204
1205         case irms_float_number:
1206                 if (no_float)
1207                         return tarval_bad;
1208
1209                 fc_mul((const fp_value*) a->value, (const fp_value*) b->value, NULL);
1210                 return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
1211
1212         default:
1213                 return tarval_bad;
1214         }
1215 }
1216
1217 /*
1218  * floating point division
1219  */
1220 ir_tarval *tarval_quo(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1221 {
1222         assert((a->mode == b->mode) && mode_is_float(a->mode));
1223
1224         carry_flag = -1;
1225
1226         if (no_float)
1227                 return tarval_bad;
1228
1229         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1230                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1231                 return tarval_bad;
1232         }
1233
1234         fc_div((const fp_value*) a->value, (const fp_value*) b->value, NULL);
1235         return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
1236 }
1237
1238 /*
1239  * integer division
1240  * overflow is impossible, but look out for division by zero
1241  */
1242 ir_tarval *tarval_div(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1243 {
1244         assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
1245
1246         carry_flag = -1;
1247
1248         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1249                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1250                 return tarval_bad;
1251         }
1252
1253         /* x/0 error */
1254         if (b == get_mode_null(b->mode)) return tarval_bad;
1255         /* modes of a,b are equal */
1256         sc_div(a->value, b->value, NULL);
1257         return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * remainder
1262  * overflow is impossible, but look out for division by zero
1263  */
1264 ir_tarval *tarval_mod(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1265 {
1266         assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
1267
1268         carry_flag = -1;
1269
1270         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1271                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1272                 return tarval_bad;
1273         }
1274
1275         /* x/0 error */
1276         if (b == get_mode_null(b->mode)) return tarval_bad;
1277         /* modes of a,b are equal */
1278         sc_mod(a->value, b->value, NULL);
1279         return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1280 }
1281
1282 /*
1283  * integer division AND remainder
1284  * overflow is impossible, but look out for division by zero
1285  */
1286 ir_tarval *tarval_divmod(ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_tarval **mod)
1287 {
1288         int len = sc_get_buffer_length();
1289         char *div_res = (char*) alloca(len);
1290         char *mod_res = (char*) alloca(len);
1291
1292         assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
1293
1294         carry_flag = -1;
1295
1296         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1297                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1298                 return tarval_bad;
1299         }
1300
1301
1302         /* x/0 error */
1303         if (b == get_mode_null(b->mode)) return tarval_bad;
1304         /* modes of a,b are equal */
1305         sc_divmod(a->value, b->value, div_res, mod_res);
1306         *mod = get_tarval(mod_res, len, a->mode);
1307         return get_tarval(div_res, len, a->mode);
1308 }
1309
1310 /*
1311  * absolute value
1312  */
1313 ir_tarval *tarval_abs(ir_tarval *a)
1314 {
1315         char *buffer;
1316
1317         carry_flag = -1;
1318         assert(mode_is_num(a->mode));
1319
1320         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1321                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1322                 return tarval_bad;
1323         }
1324
1325         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1326         case irms_int_number:
1327                 if (sc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1) {
1328                         buffer = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1329                         sc_neg(a->value, buffer);
1330                         return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
1331                 }
1332                 return a;
1333
1334         case irms_float_number:
1335                 /* it should be safe to enable this even if other arithmetic is disabled */
1336                 /*if (no_float)
1337                         return tarval_bad;*/
1338
1339                 if (fc_comp((const fp_value*) a->value,
1340                     (const fp_value*) get_mode_null(a->mode)->value) == -1) {
1341                         fc_neg((const fp_value*) a->value, NULL);
1342                         return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
1343                 }
1344                 return a;
1345
1346         default:
1347                 break;
1348         }
1349         return tarval_bad;
1350 }
1351
1352 /*
1353  * bitwise and
1354  */
1355 ir_tarval *tarval_and(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1356 {
1357         assert(a->mode == b->mode);
1358
1359         /* works even for vector modes */
1360         carry_flag = 0;
1361
1362         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1363         case irms_internal_boolean:
1364                 return (a == tarval_b_false) ? a : b;
1365
1366         case irms_int_number:
1367                 sc_and(a->value, b->value, NULL);
1368                 return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1369
1370         default:
1371                 panic("operation not defined on mode");
1372         }
1373 }
1374
1375 ir_tarval *tarval_andnot(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1376 {
1377         assert(a->mode == b->mode);
1378
1379         /* works even for vector modes */
1380         carry_flag = 0;
1381
1382         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1383         case irms_internal_boolean:
1384                 return a == tarval_b_true && b == tarval_b_false ? tarval_b_true : tarval_b_false;
1385
1386         case irms_int_number:
1387                 sc_andnot(a->value, b->value, NULL);
1388                 return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1389
1390         default:
1391                 panic("operation not defined on mode");
1392         }
1393 }
1394
1395 /*
1396  * bitwise or
1397  */
1398 ir_tarval *tarval_or(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1399 {
1400         assert(a->mode == b->mode);
1401
1402         /* works even for vector modes */
1403         carry_flag = 0;
1404
1405         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1406         case irms_internal_boolean:
1407                 return (a == tarval_b_true) ? a : b;
1408
1409         case irms_int_number:
1410                 sc_or(a->value, b->value, NULL);
1411                 return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1412
1413         default:
1414                 panic("operation not defined on mode");
1415         }
1416 }
1417
1418 /*
1419  * bitwise exclusive or (xor)
1420  */
1421 ir_tarval *tarval_eor(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1422 {
1423         assert((a->mode == b->mode));
1424
1425         /* works even for vector modes */
1426         carry_flag = 0;
1427
1428         switch (get_mode_sort(a->mode)) {
1429         case irms_internal_boolean:
1430                 return (a == b)? tarval_b_false : tarval_b_true;
1431
1432         case irms_int_number:
1433                 sc_xor(a->value, b->value, NULL);
1434                 return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1435
1436         default:
1437                 panic("operation not defined on mode");
1438         }
1439 }
1440
1441 /*
1442  * bitwise left shift
1443  */
1444 ir_tarval *tarval_shl(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1445 {
1446         char *temp_val = NULL;
1447
1448         assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
1449
1450         carry_flag = -1;
1451
1452         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1453                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1454                 return tarval_bad;
1455         }
1456
1457         if (get_mode_modulo_shift(a->mode) != 0) {
1458                 temp_val = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1459
1460                 sc_val_from_ulong(get_mode_modulo_shift(a->mode), temp_val);
1461                 sc_mod(b->value, temp_val, temp_val);
1462         } else
1463                 temp_val = (char*)b->value;
1464
1465         sc_shl(a->value, temp_val, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode), NULL);
1466         return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1467 }
1468
1469 /*
1470  * bitwise unsigned right shift
1471  */
1472 ir_tarval *tarval_shr(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1473 {
1474         char *temp_val = NULL;
1475
1476         assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
1477
1478         carry_flag = -1;
1479
1480         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1481                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1482                 return tarval_bad;
1483         }
1484
1485         if (get_mode_modulo_shift(a->mode) != 0) {
1486                 temp_val = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1487
1488                 sc_val_from_ulong(get_mode_modulo_shift(a->mode), temp_val);
1489                 sc_mod(b->value, temp_val, temp_val);
1490         } else
1491                 temp_val = (char*)b->value;
1492
1493         sc_shr(a->value, temp_val, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode), NULL);
1494         return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1495 }
1496
1497 /*
1498  * bitwise signed right shift
1499  */
1500 ir_tarval *tarval_shrs(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1501 {
1502         char *temp_val = NULL;
1503
1504         assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
1505
1506         carry_flag = -1;
1507
1508         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1509                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1510                 return tarval_bad;
1511         }
1512
1513         if (get_mode_modulo_shift(a->mode) != 0) {
1514                 temp_val = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1515
1516                 sc_val_from_ulong(get_mode_modulo_shift(a->mode), temp_val);
1517                 sc_mod(b->value, temp_val, temp_val);
1518         } else
1519                 temp_val = (char*)b->value;
1520
1521         sc_shrs(a->value, temp_val, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode), NULL);
1522         return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1523 }
1524
1525 /*
1526  * bitwise rotation to left
1527  */
1528 ir_tarval *tarval_rotl(ir_tarval *a, ir_tarval *b)
1529 {
1530         char *temp_val = NULL;
1531
1532         assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
1533
1534         carry_flag = -1;
1535
1536         if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
1537                 /* vector arithmetic not implemented yet */
1538                 return tarval_bad;
1539         }
1540
1541         if (get_mode_modulo_shift(a->mode) != 0) {
1542                 temp_val = (char*) alloca(sc_get_buffer_length());
1543
1544                 sc_val_from_ulong(get_mode_modulo_shift(a->mode), temp_val);
1545                 sc_mod(b->value, temp_val, temp_val);
1546         } else
1547                 temp_val = (char*)b->value;
1548
1549         sc_rotl(a->value, temp_val, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode), NULL);
1550         return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
1551 }
1552
1553 /*
1554  * carry flag of the last operation
1555  */
1556 int tarval_carry(void)
1557 {
1558         if (carry_flag == -1)
1559                 panic("Carry undefined for the last operation");
1560         return carry_flag;
1561 }
1562
1563 /*
1564  * Output of tarvals
1565  */
1566 int tarval_snprintf(char *buf, size_t len, ir_tarval *tv)
1567 {
1568         static const tarval_mode_info default_info = { TVO_NATIVE, NULL, NULL };
1569
1570         const char *str;
1571         char tv_buf[100];
1572         const tarval_mode_info *mode_info;
1573         const char *prefix, *suffix;
1574
1575         mode_info = (const tarval_mode_info*) tv->mode->tv_priv;
1576         if (! mode_info)
1577                 mode_info = &default_info;
1578         prefix = mode_info->mode_prefix ? mode_info->mode_prefix : "";
1579         suffix = mode_info->mode_suffix ? mode_info->mode_suffix : "";
1580
1581         switch (get_mode_sort(tv->mode)) {
1582         case irms_reference:
1583                 if (tv == tv->mode->null) return snprintf(buf, len, "NULL");
1584                 /* FALLTHROUGH */
1585         case irms_int_number:
1586                 switch (mode_info->mode_output) {
1587
1588                 case TVO_DECIMAL:
1589                         str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_DEC, mode_is_signed(tv->mode));
1590                         break;
1591
1592                 case TVO_OCTAL:
1593                         str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_OCT, 0);
1594                         break;
1595
1596                 case TVO_NATIVE:
1597                         prefix = "0x";
1598                 case TVO_HEX:
1599                 default:
1600                         str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_HEX, 0);
1601                         break;
1602                 }
1603                 return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, str, suffix);
1604
1605         case irms_float_number:
1606                 switch (mode_info->mode_output) {
1607                 case TVO_HEX:
1608                         return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, fc_print((const fp_value*) tv->value, tv_buf, sizeof(tv_buf), FC_PACKED), suffix);
1609
1610                 case TVO_HEXFLOAT:
1611                         return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, fc_print((const fp_value*) tv->value, tv_buf, sizeof(tv_buf), FC_HEX), suffix);
1612
1613                 case TVO_FLOAT:
1614                 case TVO_NATIVE:
1615                 default:
1616                         return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, fc_print((const fp_value*) tv->value, tv_buf, sizeof(tv_buf), FC_DEC), suffix);
1617                 }
1618                 break;
1619
1620         case irms_internal_boolean:
1621                 switch (mode_info->mode_output) {
1622
1623                 case TVO_DECIMAL:
1624                 case TVO_OCTAL:
1625                 case TVO_HEX:
1626                 case TVO_BINARY:
1627                         return snprintf(buf, len, "%s%c%s", prefix, (tv == tarval_b_true) ? '1' : '0', suffix);
1628
1629                 case TVO_NATIVE:
1630                 default:
1631                         return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, (tv == tarval_b_true) ? "true" : "false", suffix);
1632                 }
1633
1634         case irms_control_flow:
1635         case irms_memory:
1636         case irms_auxiliary:
1637                 if (tv == tarval_bad)
1638                         return snprintf(buf, len, "<TV_BAD>");
1639                 if (tv == tarval_undefined)
1640                         return snprintf(buf, len, "<TV_UNDEF>");
1641                 if (tv == tarval_unreachable)
1642                         return snprintf(buf, len, "<TV_UNREACHABLE>");
1643                 if (tv == tarval_reachable)
1644                         return snprintf(buf, len, "<TV_REACHABLE>");
1645                 return snprintf(buf, len, "<TV_??""?>");
1646         }
1647
1648         return 0;
1649 }
1650
1651 /**
1652  * Output of tarvals to stdio.
1653  */
1654 int tarval_printf(ir_tarval *tv)
1655 {
1656         char buf[1024];
1657         int res;
1658
1659         res = tarval_snprintf(buf, sizeof(buf), tv);
1660         assert(res < (int) sizeof(buf) && "buffer to small for tarval_snprintf");
1661         printf("%s", buf);
1662         return res;
1663 }
1664
1665 char *get_tarval_bitpattern(ir_tarval *tv)
1666 {
1667         int i, j, pos = 0;
1668         int n = get_mode_size_bits(tv->mode);
1669         int bytes = (n + 7) / 8;
1670         char *res = XMALLOCN(char, n + 1);
1671         unsigned char byte;
1672
1673         for (i = 0; i < bytes; i++) {
1674                 byte = get_tarval_sub_bits(tv, i);
1675                 for (j = 1; j < 256; j <<= 1)
1676                         if (pos < n)
1677                                 res[pos++] = j & byte ? '1' : '0';
1678         }
1679
1680         res[n] = '\0';
1681
1682         return res;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * access to the bitpattern
1687  */
1688 unsigned char get_tarval_sub_bits(ir_tarval *tv, unsigned byte_ofs)
1689 {
1690         switch (get_mode_arithmetic(tv->mode)) {
1691         case irma_twos_complement:
1692                 return sc_sub_bits(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), byte_ofs);
1693         case irma_ieee754:
1694                 return fc_sub_bits((const fp_value*) tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), byte_ofs);
1695         default:
1696                 panic("get_tarval_sub_bits(): arithmetic mode not supported");
1697         }
1698 }
1699
1700 /*
1701  * Specify the output options of one mode.
1702  *
1703  * This functions stores the modinfo, so DO NOT DESTROY it.
1704  *
1705  * Returns zero on success.
1706  */
1707 int  set_tarval_mode_output_option(ir_mode *mode, const tarval_mode_info *modeinfo)
1708 {
1709         assert(mode);
1710
1711         mode->tv_priv = modeinfo;
1712         return 0;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Returns the output options of one mode.
1717  *
1718  * This functions returns the mode info of a given mode.
1719  */
1720 const tarval_mode_info *get_tarval_mode_output_option(ir_mode *mode)
1721 {
1722         assert(mode);
1723
1724         return (const tarval_mode_info*) mode->tv_priv;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Returns non-zero if a given (integer) tarval has only one single bit
1729  * set.
1730  */
1731 int tarval_is_single_bit(ir_tarval *tv)
1732 {
1733         int i, l;
1734         int bits;
1735
1736         if (!tv || tv == tarval_bad) return 0;
1737         if (! mode_is_int(tv->mode)) return 0;
1738
1739         l = get_mode_size_bytes(tv->mode);
1740         for (bits = 0, i = l - 1; i >= 0; --i) {
1741                 unsigned char v = get_tarval_sub_bits(tv, (unsigned)i);
1742
1743                 /* check for more than one bit in these */
1744                 if (v) {
1745                         if (v & (v-1))
1746                                 return 0;
1747                         if (++bits > 1)
1748                                 return 0;
1749                 }
1750         }
1751         return bits;
1752 }
1753
1754 /*
1755  * Return the number of set bits in a given (integer) tarval.
1756  */
1757 int get_tarval_popcount(ir_tarval *tv)
1758 {
1759         int i, l;
1760         int bits;
1761
1762         if (!tv || tv == tarval_bad) return -1;
1763         if (! mode_is_int(tv->mode)) return -1;
1764
1765         l = get_mode_size_bytes(tv->mode);
1766         for (bits = 0, i = l - 1; i >= 0; --i) {
1767                 unsigned char v = get_tarval_sub_bits(tv, (unsigned)i);
1768
1769                 bits += popcount(v);
1770         }
1771         return bits;
1772 }
1773
1774 /**
1775  * Return the number of the lowest set bit in a given (integer) tarval.
1776  *
1777  * @param tv    the tarval
1778  *
1779  * @return number of lowest set bit or -1 on error
1780  */
1781 int get_tarval_lowest_bit(ir_tarval *tv)
1782 {
1783         int i, l;
1784
1785         if (!tv || tv == tarval_bad) return -1;
1786         if (! mode_is_int(tv->mode)) return -1;
1787
1788         l = get_mode_size_bytes(tv->mode);
1789         for (i = 0; i < l; ++i) {
1790                 unsigned char v = get_tarval_sub_bits(tv, (unsigned)i);
1791
1792                 if (v)
1793                         return ntz(v) + i * 8;
1794         }
1795         return -1;
1796 }
1797
1798 /*
1799  * Returns non-zero if the mantissa of a floating point IEEE-754
1800  * tarval is zero (i.e. 1.0Exxx)
1801  */
1802 int tarval_ieee754_zero_mantissa(ir_tarval *tv)
1803 {
1804         assert(get_mode_arithmetic(tv->mode) == irma_ieee754);
1805         return fc_zero_mantissa((const fp_value*) tv->value);
1806 }
1807
1808 /* Returns the exponent of a floating point IEEE-754 tarval. */
1809 int tarval_ieee754_get_exponent(ir_tarval *tv)
1810 {
1811         assert(get_mode_arithmetic(tv->mode) == irma_ieee754);
1812         return fc_get_exponent((const fp_value*) tv->value);
1813 }
1814
1815 /*
1816  * Check if the tarval can be converted to the given mode without
1817  * precision loss.
1818  */
1819 int tarval_ieee754_can_conv_lossless(ir_tarval *tv, ir_mode *mode)
1820 {
1821         const ieee_descriptor_t *desc = get_descriptor(mode);
1822         return fc_can_lossless_conv_to((const fp_value*) tv->value, desc);
1823 }
1824
1825 /* Set the immediate precision for IEEE-754 results. */
1826 unsigned tarval_ieee754_set_immediate_precision(unsigned bits)
1827 {
1828         return fc_set_immediate_precision(bits);
1829 }
1830
1831 /* Returns non-zero if the result of the last IEEE-754 operation was exact. */
1832 unsigned tarval_ieee754_get_exact(void)
1833 {
1834         return fc_is_exact();
1835 }
1836
1837 /* Return the size of the mantissa in bits (including possible
1838    implicit bits) for the given mode. */
1839 unsigned tarval_ieee754_get_mantissa_size(const ir_mode *mode)
1840 {
1841         const ieee_descriptor_t *desc;
1842
1843         assert(get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754);
1844         desc = get_descriptor(mode);
1845
1846         return desc->mantissa_size + desc->explicit_one;
1847 }
1848
1849 /* check if its the a floating point NaN */
1850 int tarval_is_NaN(ir_tarval *tv)
1851 {
1852         if (! mode_is_float(tv->mode))
1853                 return 0;
1854         return fc_is_nan((const fp_value*) tv->value);
1855 }
1856
1857 /* check if its the a floating point +inf */
1858 int tarval_is_plus_inf(ir_tarval *tv)
1859 {
1860         if (! mode_is_float(tv->mode))
1861                 return 0;
1862         return fc_is_inf((const fp_value*) tv->value)
1863                 && !fc_is_negative((const fp_value*) tv->value);
1864 }
1865
1866 /* check if its the a floating point -inf */
1867 int tarval_is_minus_inf(ir_tarval *tv)
1868 {
1869         if (! mode_is_float(tv->mode))
1870                 return 0;
1871         return fc_is_inf((const fp_value*) tv->value)
1872                 && fc_is_negative((const fp_value*) tv->value);
1873 }
1874
1875 /* check if the tarval represents a finite value */
1876 int tarval_is_finite(ir_tarval *tv)
1877 {
1878         if (mode_is_float(tv->mode))
1879                 return !fc_is_nan((const fp_value*) tv->value)
1880                         && !fc_is_inf((const fp_value*) tv->value);
1881         return 1;
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Sets the overflow mode for integer operations.
1886  */
1887 void tarval_set_integer_overflow_mode(tarval_int_overflow_mode_t ov_mode)
1888 {
1889         int_overflow_mode = ov_mode;
1890 }
1891
1892 /* Get the overflow mode for integer operations. */
1893 tarval_int_overflow_mode_t tarval_get_integer_overflow_mode(void)
1894 {
1895         return int_overflow_mode;
1896 }
1897
1898 /* Enable/Disable floating point constant folding. */
1899 void tarval_enable_fp_ops(int enable)
1900 {
1901         no_float = !enable;
1902 }
1903
1904 int tarval_fp_ops_enabled(void)
1905 {
1906         return !no_float;
1907 }
1908
1909 /**
1910  * default mode_info for output as HEX
1911  */
1912 static const tarval_mode_info hex_output = {
1913         TVO_HEX,
1914         "0x",
1915         NULL,
1916 };
1917
1918 /*
1919  * Initialization of the tarval module: called before init_mode()
1920  */
1921 void init_tarval_1(long null_value, int support_quad_precision)
1922 {
1923         /* if these assertion fail, tarval_is_constant() will follow ... */
1924         assert(tarval_b_false == &reserved_tv[0] && "b_false MUST be the first reserved tarval!");
1925         assert(tarval_b_true  == &reserved_tv[1] && "b_true MUST be the second reserved tarval!");
1926
1927         _null_value = null_value;
1928
1929         /* initialize the sets holding the tarvals with a comparison function and
1930          * an initial size, which is the expected number of constants */
1931         tarvals = new_set(cmp_tv, N_CONSTANTS);
1932         values  = new_set(memcmp, N_CONSTANTS);
1933         /* calls init_strcalc() with needed size */
1934         init_fltcalc(support_quad_precision ? 112 : 64);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Initialization of the tarval module: called after init_mode()
1939  */
1940 void init_tarval_2(void)
1941 {
1942         tarval_bad->kind          = k_tarval;
1943         tarval_bad->mode          = mode_BAD;
1944         tarval_bad->value         = INT_TO_PTR(resid_tarval_bad);
1945
1946         tarval_undefined->kind    = k_tarval;
1947         tarval_undefined->mode    = mode_ANY;
1948         tarval_undefined->value   = INT_TO_PTR(resid_tarval_undefined);
1949
1950         tarval_b_true->kind       = k_tarval;
1951         tarval_b_true->mode       = mode_b;
1952         tarval_b_true->value      = INT_TO_PTR(resid_tarval_b_true);
1953
1954         tarval_b_false->kind      = k_tarval;
1955         tarval_b_false->mode      = mode_b;
1956         tarval_b_false->value     = INT_TO_PTR(resid_tarval_b_false);
1957
1958         tarval_unreachable->kind  = k_tarval;
1959         tarval_unreachable->mode  = mode_X;
1960         tarval_unreachable->value = INT_TO_PTR(resid_tarval_unreachable);
1961
1962         tarval_reachable->kind    = k_tarval;
1963         tarval_reachable->mode    = mode_X;
1964         tarval_reachable->value   = INT_TO_PTR(resid_tarval_reachable);
1965
1966         /*
1967          * assign output modes that are compatible with the
1968          * old implementation: Hex output
1969          */
1970         set_tarval_mode_output_option(mode_Bs, &hex_output);
1971         set_tarval_mode_output_option(mode_Bu, &hex_output);
1972         set_tarval_mode_output_option(mode_Hs, &hex_output);
1973         set_tarval_mode_output_option(mode_Hu, &hex_output);
1974         set_tarval_mode_output_option(mode_Is, &hex_output);
1975         set_tarval_mode_output_option(mode_Iu, &hex_output);
1976         set_tarval_mode_output_option(mode_Ls, &hex_output);
1977         set_tarval_mode_output_option(mode_Lu, &hex_output);
1978         set_tarval_mode_output_option(mode_P,  &hex_output);
1979 }
1980
1981 /* free all memory occupied by tarval. */
1982 void finish_tarval(void)
1983 {
1984         finish_strcalc();
1985         finish_fltcalc();
1986         del_set(tarvals); tarvals = NULL;
1987         del_set(values);  values = NULL;
1988 }
1989
1990 int (is_tarval)(const void *thing)
1991 {
1992         return _is_tarval(thing);
1993 }