becopyheur2: Cache the admissible registers eagerly.
[libfirm] / ir / ir / irmode.c
index eba8fac..a208d9b 100644 (file)
@@ -1,93 +1,44 @@
 /*
- * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
- *
  * This file is part of libFirm.
- *
- * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
- * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
- * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
- * packaging of this file.
- *
- * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
- * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
- * Agreement provided with the Software.
- *
- * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
- * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
- * PURPOSE.
+ * Copyright (C) 2012 University of Karlsruhe.
  */
 
 /**
  * @file
  * @brief    Data modes of operations.
  * @author   Martin Trapp, Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Mathias Heil
- * @version  $Id$
  */
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
-# include "config.h"
-#endif
-
-#ifdef HAVE_STDLIB_H
-# include <stdlib.h>
-#endif
-#ifdef HAVE_STRING_H
-# include <string.h>
-#endif
-
-# include <stddef.h>
-
-# include "irprog_t.h"
-# include "irmode_t.h"
-# include "ident.h"
-# include "tv_t.h"
-# include "obst.h"
-# include "irhooks.h"
-# include "irtools.h"
-
-/* * *
- * local values
- * * */
-
-
-/** dynamic array to hold all modes */
+#include "config.h"
+
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <stddef.h>
+#include <stdbool.h>
+
+#include "irprog_t.h"
+#include "irmode_t.h"
+#include "ident.h"
+#include "tv_t.h"
+#include "obst.h"
+#include "irhooks.h"
+#include "irtools.h"
+#include "array.h"
+#include "error.h"
+#include "pattern_dmp.h"
+
+/** Obstack to hold all modes. */
 static struct obstack modes;
 
-/** number of defined modes */
-static int num_modes = 0;
-
-/* * *
- * local functions
- * * */
-
-/**
- * Compare modes that don't need to have their code field
- * correctly set
- *
- * TODO: Add other fields
- **/
-INLINE static int modes_are_equal(const ir_mode *m, const ir_mode *n) {
-       if (m == n) return 1;
-       if (m->sort         == n->sort &&
-               m->arithmetic   == n->arithmetic &&
-               m->size         == n->size &&
-               m->sign         == n->sign  &&
-               m->modulo_shift == n->modulo_shift &&
-               m->vector_elem  == n->vector_elem)
-               return 1;
-
-       return 0;
-}
-
-/*
- * calculates the next obstack address
- */
-static void *next_obstack_adr(struct obstack *o, void *p, size_t s) {
-       PTR_INT_TYPE adr = PTR_TO_INT((char *)p);
-       int mask = obstack_alignment_mask(o);
-
-       adr += s + mask;
+/** The list of all currently existing modes. */
+static ir_mode **mode_list;
 
-       return INT_TO_PTR(adr & ~mask);
+static bool modes_are_equal(const ir_mode *m, const ir_mode *n)
+{
+       return m->sort         == n->sort &&
+              m->arithmetic   == n->arithmetic &&
+              m->size         == n->size &&
+              m->sign         == n->sign &&
+              m->modulo_shift == n->modulo_shift;
 }
 
 /**
@@ -95,42 +46,22 @@ static void *next_obstack_adr(struct obstack *o, void *p, size_t s) {
  * a pointer on an equal mode already in the array, NULL if
  * none found
  */
-static ir_mode *find_mode(const ir_mode *m) {
-       ir_mode *n, *nn;
-       struct _obstack_chunk   *p;
-
-       p  = modes.chunk;
-       n  = (ir_mode *)p->contents;
-       nn = next_obstack_adr(&modes, n, sizeof(*n));
-       for (; (char *)nn <= modes.next_free;) {
-               assert(is_mode(n));
+static ir_mode *find_mode(const ir_mode *m)
+{
+       size_t i, n_modes;
+       for (i = 0, n_modes = ARR_LEN(mode_list); i < n_modes; ++i) {
+               ir_mode *n = mode_list[i];
                if (modes_are_equal(n, m))
                        return n;
-
-               n  = nn;
-               nn = next_obstack_adr(&modes, n, sizeof(*n));
        }
-
-       for (p = p->prev; p; p = p->prev) {
-               n  = (ir_mode *)p->contents;
-               nn = next_obstack_adr(&modes, n, sizeof(*n));
-               for (; (char *)nn < p->limit;) {
-                       assert(is_mode(n));
-                       if (modes_are_equal(n, m))
-                               return n;
-
-                       n  = nn;
-                       nn = next_obstack_adr(&modes, n, sizeof(*n));
-               }
-       }
-
        return NULL;
 }
 
 /**
  * sets special values of modes
  */
-static void set_mode_values(ir_mode* mode) {
+static void set_mode_values(ir_mode* mode)
+{
        switch (get_mode_sort(mode))    {
        case irms_reference:
        case irms_int_number:
@@ -140,7 +71,7 @@ static void set_mode_values(ir_mode* mode) {
                mode->null = get_tarval_null(mode);
                mode->one  = get_tarval_one(mode);
                mode->minus_one = get_tarval_minus_one(mode);
-               if(get_mode_sort(mode) != irms_float_number) {
+               if (get_mode_sort(mode) != irms_float_number) {
                        mode->all_one = get_tarval_all_one(mode);
                } else {
                        mode->all_one = tarval_bad;
@@ -156,9 +87,12 @@ static void set_mode_values(ir_mode* mode) {
                mode->all_one = tarval_b_true;
                break;
 
-       case irms_auxiliary:
-       case irms_memory:
        case irms_control_flow:
+       case irms_block:
+       case irms_tuple:
+       case irms_any:
+       case irms_bad:
+       case irms_memory:
                mode->min  = tarval_bad;
                mode->max  = tarval_bad;
                mode->null = tarval_bad;
@@ -168,13 +102,6 @@ static void set_mode_values(ir_mode* mode) {
        }
 }
 
-/* * *
- * globals defined in irmode.h
- * * */
-
-/* --- Predefined modes --- */
-
-/* FIRM internal modes: */
 ir_mode *mode_T;
 ir_mode *mode_X;
 ir_mode *mode_M;
@@ -182,38 +109,31 @@ ir_mode *mode_BB;
 ir_mode *mode_ANY;
 ir_mode *mode_BAD;
 
-/* predefined numerical modes: */
-ir_mode *mode_F;    /* float */
-ir_mode *mode_D;    /* double */
-ir_mode *mode_E;    /* long double */
+ir_mode *mode_F;
+ir_mode *mode_D;
+ir_mode *mode_Q;
 
-ir_mode *mode_Bs;   /* integral values, signed and unsigned */
-ir_mode *mode_Bu;   /* 8 bit */
-ir_mode *mode_Hs;   /* 16 bit */
+ir_mode *mode_Bs;
+ir_mode *mode_Bu;
+ir_mode *mode_Hs;
 ir_mode *mode_Hu;
-ir_mode *mode_Is;   /* 32 bit */
+ir_mode *mode_Is;
 ir_mode *mode_Iu;
-ir_mode *mode_Ls;   /* 64 bit */
+ir_mode *mode_Ls;
 ir_mode *mode_Lu;
-ir_mode *mode_LLs;  /* 128 bit */
+ir_mode *mode_LLs;
 ir_mode *mode_LLu;
 
 ir_mode *mode_b;
 ir_mode *mode_P;
 
-/* machine specific modes */
-ir_mode *mode_P_code;   /**< machine specific pointer mode for code addresses */
-ir_mode *mode_P_data;   /**< machine specific pointer mode for data addresses */
+ir_mode *mode_P_code;
+ir_mode *mode_P_data;
 
-/* * *
- * functions defined in irmode.h
- * * */
-
-/* JNI access functions */
 ir_mode *get_modeT(void) { return mode_T; }
 ir_mode *get_modeF(void) { return mode_F; }
 ir_mode *get_modeD(void) { return mode_D; }
-ir_mode *get_modeE(void) { return mode_E; }
+ir_mode *get_modeQ(void) { return mode_Q; }
 ir_mode *get_modeBs(void) { return mode_Bs; }
 ir_mode *get_modeBu(void) { return mode_Bu; }
 ir_mode *get_modeHs(void) { return mode_Hs; }
@@ -233,313 +153,274 @@ ir_mode *get_modeANY(void) { return mode_ANY; }
 ir_mode *get_modeBAD(void) { return mode_BAD; }
 
 
-ir_mode *(get_modeP_code)(void) {
-       return _get_modeP_code();
+ir_mode *(get_modeP_code)(void)
+{
+       return get_modeP_code_();
 }
 
-ir_mode *(get_modeP_data)(void) {
-       return _get_modeP_data();
+ir_mode *(get_modeP_data)(void)
+{
+       return get_modeP_data_();
 }
 
-void set_modeP_code(ir_mode *p) {
+void set_modeP_code(ir_mode *p)
+{
        assert(mode_is_reference(p));
        mode_P_code = p;
 }
 
-void set_modeP_data(ir_mode *p) {
+void set_modeP_data(ir_mode *p)
+{
        assert(mode_is_reference(p));
        mode_P_data = p;
+       mode_P = p;
 }
 
-/**
- * Registers a new mode.
- *
- * @param new_mode  The new mode template.
+/*
+ * Creates a new mode.
  */
-static ir_mode *register_mode(const ir_mode *new_mode) {
-       ir_mode *mode = NULL;
-
-       assert(new_mode);
+static ir_mode *alloc_mode(const char *name, ir_mode_sort sort,
+                           ir_mode_arithmetic arithmetic, unsigned bit_size,
+                           int sign, unsigned modulo_shift)
+{
+       ir_mode *mode_tmpl = OALLOCZ(&modes, ir_mode);
 
-       /* copy mode struct to modes array */
-       mode = (ir_mode *)obstack_copy(&modes, new_mode, sizeof(*mode));
+       mode_tmpl->name         = new_id_from_str(name);
+       mode_tmpl->sort         = sort;
+       mode_tmpl->size         = bit_size;
+       mode_tmpl->sign         = sign ? 1 : 0;
+       mode_tmpl->modulo_shift = modulo_shift;
+       mode_tmpl->arithmetic   = arithmetic;
+       mode_tmpl->link         = NULL;
+       mode_tmpl->tv_priv      = NULL;
+       return mode_tmpl;
+}
 
-       mode->kind = k_ir_mode;
-       if (num_modes >= irm_max)  {
-               mode->code = num_modes;
+static ir_mode *register_mode(ir_mode *mode)
+{
+       /* does any of the existing modes have the same properties? */
+       ir_mode *old = find_mode(mode);
+       if (old != NULL) {
+               /* remove new mode from obstack */
+               obstack_free(&modes, mode);
+               return old;
        }
-       num_modes++;
-
-       /* add the new mode to the irp list of modes */
-       add_irp_mode(mode);
 
+       mode->kind = k_ir_mode;
+       mode->type = new_type_primitive(mode);
+       ARR_APP1(ir_mode*, mode_list, mode);
        set_mode_values(mode);
-
-       hook_new_mode(new_mode, mode);
+       hook_new_mode(mode);
        return mode;
 }
 
-/*
- * Creates a new mode.
- */
-ir_mode *new_ir_mode(const char *name, mode_sort sort, int bit_size, int sign,
-                     mode_arithmetic arithmetic, unsigned int modulo_shift)
-{
-       ir_mode mode_tmpl;
-       ir_mode *mode = NULL;
-
-       mode_tmpl.name         = new_id_from_str(name);
-       mode_tmpl.sort         = sort;
-       mode_tmpl.size         = bit_size;
-       mode_tmpl.sign         = sign ? 1 : 0;
-       mode_tmpl.modulo_shift = (mode_tmpl.sort == irms_int_number) ? modulo_shift : 0;
-       mode_tmpl.vector_elem  = 1;
-       mode_tmpl.arithmetic   = arithmetic;
-       mode_tmpl.link         = NULL;
-       mode_tmpl.tv_priv      = NULL;
-
-       mode = find_mode(&mode_tmpl);
-       if (mode) {
-               hook_new_mode(&mode_tmpl, mode);
-               return mode;
-       }
-
-       /* sanity checks */
-       switch (sort) {
-       case irms_auxiliary:
-       case irms_control_flow:
-       case irms_memory:
-       case irms_internal_boolean:
-               assert(0 && "internal modes cannot be user defined");
-               break;
-
-       case irms_float_number:
-       case irms_int_number:
-       case irms_reference:
-               mode = register_mode(&mode_tmpl);
-       }
-       return mode;
+ir_mode *new_int_mode(const char *name, ir_mode_arithmetic arithmetic,
+                      unsigned bit_size, int sign, unsigned modulo_shift)
+{
+       ir_mode *result = alloc_mode(name, irms_int_number, arithmetic, bit_size,
+                                    sign, modulo_shift);
+       return register_mode(result);
 }
 
-/*
- * Creates a new vector mode.
- */
-ir_mode *new_ir_vector_mode(const char *name, mode_sort sort, int bit_size, unsigned num_of_elem, int sign,
-                            mode_arithmetic arithmetic, unsigned int modulo_shift)
-{
-       ir_mode mode_tmpl;
-       ir_mode *mode = NULL;
-
-       mode_tmpl.name         = new_id_from_str(name);
-       mode_tmpl.sort         = sort;
-       mode_tmpl.size         = bit_size * num_of_elem;
-       mode_tmpl.sign         = sign ? 1 : 0;
-       mode_tmpl.modulo_shift = (mode_tmpl.sort == irms_int_number) ? modulo_shift : 0;
-       mode_tmpl.vector_elem  = num_of_elem;
-       mode_tmpl.arithmetic   = arithmetic;
-       mode_tmpl.link         = NULL;
-       mode_tmpl.tv_priv      = NULL;
-
-       mode = find_mode(&mode_tmpl);
-       if (mode) {
-               hook_new_mode(&mode_tmpl, mode);
-               return mode;
-       }
-
-       if (num_of_elem <= 1) {
-               assert(0 && "vector modes should have at least 2 elements");
-               return NULL;
-       }
-
-       /* sanity checks */
-       switch (sort) {
-       case irms_auxiliary:
-       case irms_control_flow:
-       case irms_memory:
-       case irms_internal_boolean:
-               assert(0 && "internal modes cannot be user defined");
-               break;
-
-       case irms_reference:
-               assert(0 && "only integer and floating point modes can be vectorized");
-               break;
-
-       case irms_float_number:
-               assert(0 && "not yet implemented");
-               break;
+ir_mode *new_reference_mode(const char *name, ir_mode_arithmetic arithmetic,
+                            unsigned bit_size, unsigned modulo_shift)
+{
+       ir_mode *result = alloc_mode(name, irms_reference, arithmetic, bit_size,
+                                    0, modulo_shift);
+       return register_mode(result);
+}
 
-       case irms_int_number:
-               mode = register_mode(&mode_tmpl);
+ir_mode *new_float_mode(const char *name, ir_mode_arithmetic arithmetic,
+                        unsigned exponent_size, unsigned mantissa_size)
+{
+       bool     explicit_one = false;
+       unsigned bit_size     = exponent_size + mantissa_size + 1;
+       ir_mode *result;
+
+       if (arithmetic == irma_x86_extended_float) {
+               explicit_one = true;
+               bit_size++;
+       } else if (arithmetic != irma_ieee754) {
+               panic("Arithmetic %s invalid for float");
        }
-       return mode;
-}
+       if (exponent_size >= 256)
+               panic("Exponents >= 256 bits not supported");
+       if (mantissa_size >= 256)
+               panic("Mantissa >= 256 bits not supported");
 
-/* Functions for the direct access to all attributes of an ir_mode */
-modecode (get_mode_modecode)(const ir_mode *mode) {
-       return _get_mode_modecode(mode);
+       result = alloc_mode(name, irms_float_number, irma_x86_extended_float, bit_size, 1, 0);
+       result->float_desc.exponent_size = exponent_size;
+       result->float_desc.mantissa_size = mantissa_size;
+       result->float_desc.explicit_one  = explicit_one;
+       return register_mode(result);
 }
 
-ident *(get_mode_ident)(const ir_mode *mode) {
-       return _get_mode_ident(mode);
+ident *(get_mode_ident)(const ir_mode *mode)
+{
+       return get_mode_ident_(mode);
 }
 
-const char *get_mode_name(const ir_mode *mode) {
+const char *get_mode_name(const ir_mode *mode)
+{
        return get_id_str(mode->name);
 }
 
-mode_sort (get_mode_sort)(const ir_mode* mode) {
-       return _get_mode_sort(mode);
-}
-
-unsigned (get_mode_size_bits)(const ir_mode *mode) {
-       return _get_mode_size_bits(mode);
+unsigned (get_mode_size_bits)(const ir_mode *mode)
+{
+       return get_mode_size_bits_(mode);
 }
 
-unsigned (get_mode_size_bytes)(const ir_mode *mode) {
-       return _get_mode_size_bytes(mode);
+unsigned (get_mode_size_bytes)(const ir_mode *mode)
+{
+       return get_mode_size_bytes_(mode);
 }
 
-int (get_mode_sign)(const ir_mode *mode) {
-       return _get_mode_sign(mode);
+int (get_mode_sign)(const ir_mode *mode)
+{
+       return get_mode_sign_(mode);
 }
 
-mode_arithmetic (get_mode_arithmetic)(const ir_mode *mode) {
-       return get_mode_arithmetic(mode);
+ir_mode_arithmetic (get_mode_arithmetic)(const ir_mode *mode)
+{
+       return get_mode_arithmetic_(mode);
 }
 
 
-/* Attribute modulo shift specifies for modes of kind irms_int_number
- *  whether shift applies modulo to value of bits to shift.  Asserts
- *  if mode is not irms_int_number.
- */
-unsigned int (get_mode_modulo_shift)(const ir_mode *mode) {
-       return _get_mode_modulo_shift(mode);
-}
-
-unsigned int (get_mode_n_vector_elems)(const ir_mode *mode) {
-       return _get_mode_vector_elems(mode);
+unsigned int (get_mode_modulo_shift)(const ir_mode *mode)
+{
+       return get_mode_modulo_shift_(mode);
 }
 
-void *(get_mode_link)(const ir_mode *mode) {
-       return _get_mode_link(mode);
+void *(get_mode_link)(const ir_mode *mode)
+{
+       return get_mode_link_(mode);
 }
 
-void (set_mode_link)(ir_mode *mode, void *l) {
-       _set_mode_link(mode, l);
+void (set_mode_link)(ir_mode *mode, void *l)
+{
+       set_mode_link_(mode, l);
 }
 
-tarval *get_mode_min(ir_mode *mode) {
+ir_tarval *get_mode_min(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode);
-       assert(get_mode_modecode(mode) < (modecode) num_modes);
        assert(mode_is_data(mode));
 
        return mode->min;
 }
 
-tarval *get_mode_max(ir_mode *mode) {
+ir_tarval *get_mode_max(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode);
-       assert(get_mode_modecode(mode) < (modecode) num_modes);
        assert(mode_is_data(mode));
 
        return mode->max;
 }
 
-tarval *get_mode_null(ir_mode *mode) {
+ir_tarval *get_mode_null(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode);
-       assert(get_mode_modecode(mode) < (modecode) num_modes);
        assert(mode_is_datab(mode));
 
        return mode->null;
 }
 
-tarval *get_mode_one(ir_mode *mode) {
+ir_tarval *get_mode_one(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode);
-       assert(get_mode_modecode(mode) < (modecode) num_modes);
        assert(mode_is_datab(mode));
 
        return mode->one;
 }
 
-tarval *get_mode_minus_one(ir_mode *mode) {
+ir_tarval *get_mode_minus_one(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode);
-       assert(get_mode_modecode(mode) < (modecode) num_modes);
        assert(mode_is_data(mode));
 
        return mode->minus_one;
 }
 
-tarval *get_mode_all_one(ir_mode *mode) {
+ir_tarval *get_mode_all_one(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode);
-       assert(get_mode_modecode(mode) < (modecode) num_modes);
        assert(mode_is_datab(mode));
        return mode->all_one;
 }
 
-tarval *get_mode_infinite(ir_mode *mode) {
+ir_tarval *get_mode_infinite(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode);
-       assert(get_mode_modecode(mode) < (modecode) num_modes);
        assert(mode_is_float(mode));
 
        return get_tarval_plus_inf(mode);
 }
 
-tarval *get_mode_NAN(ir_mode *mode) {
+ir_tarval *get_mode_NAN(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode);
-       assert(get_mode_modecode(mode) < (modecode) num_modes);
        assert(mode_is_float(mode));
 
        return get_tarval_nan(mode);
 }
 
-int is_mode(void *thing) {
-       if (get_kind(thing) == k_ir_mode)
-               return 1;
-       else
-               return 0;
+int is_mode(const void *thing)
+{
+       return get_kind(thing) == k_ir_mode;
 }
 
-int (mode_is_signed)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_signed(mode);
+int (mode_is_signed)(const ir_mode *mode)
+{
+       return mode_is_signed_(mode);
 }
 
-int (mode_is_float)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_float(mode);
+int (mode_is_float)(const ir_mode *mode)
+{
+       return mode_is_float_(mode);
 }
 
-int (mode_is_int)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_int(mode);
+int (mode_is_int)(const ir_mode *mode)
+{
+       return mode_is_int_(mode);
 }
 
-int (mode_is_reference)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_reference(mode);
+int (mode_is_reference)(const ir_mode *mode)
+{
+       return mode_is_reference_(mode);
 }
 
-int (mode_is_num)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_num(mode);
+int (mode_is_num)(const ir_mode *mode)
+{
+       return mode_is_num_(mode);
 }
 
-int (mode_is_data)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_data(mode);
+int (mode_is_data)(const ir_mode *mode)
+{
+       return mode_is_data_(mode);
 }
 
-int (mode_is_datab)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_datab(mode);
+int (mode_is_datab)(const ir_mode *mode)
+{
+       return mode_is_datab_(mode);
 }
 
-int (mode_is_dataM)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_dataM(mode);
+int (mode_is_dataM)(const ir_mode *mode)
+{
+       return mode_is_dataM_(mode);
 }
 
-int (mode_is_float_vector)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_float_vector(mode);
+unsigned (get_mode_mantissa_size)(const ir_mode *mode)
+{
+       return get_mode_mantissa_size_(mode);
 }
 
-int (mode_is_int_vector)(const ir_mode *mode) {
-       return _mode_is_int_vector(mode);
+unsigned (get_mode_exponent_size)(const ir_mode *mode)
+{
+       return get_mode_exponent_size_(mode);
 }
 
-/* Returns true if sm can be converted to lm without loss. */
-int smaller_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm) {
+int smaller_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm)
+{
        int sm_bits, lm_bits;
 
        assert(sm);
@@ -554,11 +435,11 @@ int smaller_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm) {
        case irms_int_number:
                switch (get_mode_sort(lm)) {
                case irms_int_number:
-                       if(get_mode_arithmetic(sm) != get_mode_arithmetic(lm))
+                       if (get_mode_arithmetic(sm) != get_mode_arithmetic(lm))
                                return 0;
 
                        /* only two complement implemented */
-                       assert(get_mode_arithmetic(sm)==irma_twos_complement);
+                       assert(get_mode_arithmetic(sm) == irma_twos_complement);
 
                        /* integers are convertable if
                         *   - both have the same sign and lm is the larger one
@@ -566,17 +447,16 @@ int smaller_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm) {
                         *     (one for the sign, one for the highest bit of sm)
                         *   - sm & lm are two_complement and lm has greater or equal number of bits
                         */
-                       if(mode_is_signed(sm)) {
-                               if(!mode_is_signed(lm))
+                       if (mode_is_signed(sm)) {
+                               if (!mode_is_signed(lm))
                                        return 0;
                                return sm_bits <= lm_bits;
                        } else {
-                               if(mode_is_signed(lm)) {
+                               if (mode_is_signed(lm)) {
                                        return sm_bits < lm_bits;
                                }
                                return sm_bits <= lm_bits;
                        }
-                       break;
 
                case irms_float_number:
                        /* int to float works if the float is large enough */
@@ -596,7 +476,7 @@ int smaller_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm) {
                break;
 
        case irms_reference:
-               /* do exist machines out there with different pointer lenghts ?*/
+               /* do exist machines out there with different pointer lengths ?*/
                return 0;
 
        case irms_internal_boolean:
@@ -610,263 +490,123 @@ int smaller_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm) {
        return 0;
 }
 
-/* Return the signed integer equivalent mode for an reference mode. */
-ir_mode *get_reference_mode_signed_eq(ir_mode *mode) {
+int values_in_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm)
+{
+       if (sm == lm)
+               return true;
+
+       if (sm == mode_b)
+               return mode_is_int(lm) || mode_is_float(lm);
+
+       ir_mode_arithmetic larith = get_mode_arithmetic(lm);
+       ir_mode_arithmetic sarith = get_mode_arithmetic(sm);
+       switch (larith) {
+       case irma_x86_extended_float:
+       case irma_ieee754:
+               if (sarith == irma_ieee754 || sarith == irma_x86_extended_float) {
+                       return get_mode_size_bits(sm) <= get_mode_size_bits(lm);
+               } else if (sarith == irma_twos_complement) {
+                       unsigned int_mantissa   = get_mode_size_bits(sm) - (mode_is_signed(sm) ? 1 : 0);
+                       unsigned float_mantissa = get_mode_mantissa_size(lm) + 1;
+                       return int_mantissa <= float_mantissa;
+               }
+               break;
+       case irma_twos_complement:
+               if (sarith == irma_twos_complement) {
+                       return get_mode_size_bits(sm) <= get_mode_size_bits(lm);
+               }
+               break;
+       case irma_none:
+               break;
+       }
+       return false;
+}
+
+ir_mode *get_reference_mode_signed_eq(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode_is_reference(mode));
        return mode->eq_signed;
 }
 
-/* Sets the signed integer equivalent mode for an reference mode. */
-void set_reference_mode_signed_eq(ir_mode *ref_mode, ir_mode *int_mode) {
+void set_reference_mode_signed_eq(ir_mode *ref_mode, ir_mode *int_mode)
+{
        assert(mode_is_reference(ref_mode));
        assert(mode_is_int(int_mode));
        ref_mode->eq_signed = int_mode;
 }
 
-/* Return the unsigned integer equivalent mode for an reference mode. */
-ir_mode *get_reference_mode_unsigned_eq(ir_mode *mode) {
+ir_mode *get_reference_mode_unsigned_eq(ir_mode *mode)
+{
        assert(mode_is_reference(mode));
        return mode->eq_unsigned;
 }
 
-/* Sets the unsigned integer equivalent mode for an reference mode. */
-void set_reference_mode_unsigned_eq(ir_mode *ref_mode, ir_mode *int_mode) {
+void set_reference_mode_unsigned_eq(ir_mode *ref_mode, ir_mode *int_mode)
+{
        assert(mode_is_reference(ref_mode));
        assert(mode_is_int(int_mode));
        ref_mode->eq_unsigned = int_mode;
 }
 
-/* initialization, build the default modes */
-void init_mode(void) {
-       ir_mode newmode;
+static ir_mode *new_internal_mode(const char *name, ir_mode_sort sort)
+{
+       ir_mode *mode = alloc_mode(name, sort, irma_none, 0, 0, 0);
+       return register_mode(mode);
+}
 
+void init_mode(void)
+{
        obstack_init(&modes);
+       mode_list = NEW_ARR_F(ir_mode*, 0);
 
-       num_modes  =  0;
        /* initialize predefined modes */
-
-       /* Internal Modes */
-       newmode.arithmetic   = irma_none;
-       newmode.size         = 0;
-       newmode.sign         = 0;
-       newmode.modulo_shift = 0;
-       newmode.vector_elem  = 0;
-       newmode.eq_signed    = NULL;
-       newmode.eq_unsigned  = NULL;
-       newmode.link         = NULL;
-       newmode.tv_priv      = NULL;
-
-       /* Control Flow Modes*/
-       newmode.sort    = irms_control_flow;
-
-       /* Basic Block */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("BB", 2);
-       newmode.code    = irm_BB;
-
-       mode_BB = register_mode(&newmode);
-
-       /* eXecution */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("X", 1);
-       newmode.code    = irm_X;
-
-       mode_X = register_mode(&newmode);
-
-       /* Memory Modes */
-       newmode.sort    = irms_memory;
-
-       /* Memory */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("M", 1);
-       newmode.code    = irm_M;
-
-       mode_M = register_mode(&newmode);
-
-       /* Auxiliary Modes */
-       newmode.sort    = irms_auxiliary,
-
-       /* Tuple */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("T", 1);
-       newmode.code    = irm_T;
-
-       mode_T = register_mode(&newmode);
-
-       /* ANY */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("ANY", 3);
-       newmode.code    = irm_ANY;
-
-       mode_ANY = register_mode(&newmode);
-
-       /* BAD */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("BAD", 3);
-       newmode.code    = irm_BAD;
-
-       mode_BAD = register_mode(&newmode);
-
-       /* Internal Boolean Modes */
-       newmode.sort    = irms_internal_boolean;
-
-       /* boolean */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("b", 1);
-       newmode.code    = irm_b;
-
-       mode_b = register_mode(&newmode);
-
-       /* Data Modes */
-       newmode.vector_elem = 1;
-
-       /* Float Number Modes */
-       newmode.sort       = irms_float_number;
-       newmode.arithmetic = irma_ieee754;
-
-       /* float */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("F", 1);
-       newmode.code    = irm_F;
-       newmode.sign    = 1;
-       newmode.size    = 32;
-
-       mode_F = register_mode(&newmode);
-
-       /* double */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("D", 1);
-       newmode.code    = irm_D;
-       newmode.sign    = 1;
-       newmode.size    = 64;
-
-       mode_D = register_mode(&newmode);
-
-       /* extended */
-       newmode.name    = new_id_from_chars("E", 1);
-       newmode.code    = irm_E;
-       newmode.sign    = 1;
-       newmode.size    = 80;
-
-       mode_E = register_mode(&newmode);
-
-       /* Integer Number Modes */
-       newmode.sort         = irms_int_number;
-       newmode.arithmetic   = irma_twos_complement;
-
-       /* signed byte */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("Bs", 2);
-       newmode.code         = irm_Bs;
-       newmode.sign         = 1;
-       newmode.size         = 8;
-       newmode.modulo_shift = 32;
-
-       mode_Bs = register_mode(&newmode);
-
-       /* unsigned byte */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("Bu", 2);
-       newmode.code         = irm_Bu;
-       newmode.arithmetic   = irma_twos_complement;
-       newmode.sign         = 0;
-       newmode.size         = 8;
-       newmode.modulo_shift = 32;
-
-       mode_Bu = register_mode(&newmode);
-
-       /* signed short integer */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("Hs", 2);
-       newmode.code         = irm_Hs;
-       newmode.sign         = 1;
-       newmode.size         = 16;
-       newmode.modulo_shift = 32;
-
-       mode_Hs = register_mode(&newmode);
-
-       /* unsigned short integer */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("Hu", 2);
-       newmode.code         = irm_Hu;
-       newmode.sign         = 0;
-       newmode.size         = 16;
-       newmode.modulo_shift = 32;
-
-       mode_Hu = register_mode(&newmode);
-
-       /* signed integer */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("Is", 2);
-       newmode.code         = irm_Is;
-       newmode.sign         = 1;
-       newmode.size         = 32;
-       newmode.modulo_shift = 32;
-
-       mode_Is = register_mode(&newmode);
-
-       /* unsigned integer */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("Iu", 2);
-       newmode.code         = irm_Iu;
-       newmode.sign         = 0;
-       newmode.size         = 32;
-       newmode.modulo_shift = 32;
-
-       mode_Iu = register_mode(&newmode);
-
-       /* signed long integer */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("Ls", 2);
-       newmode.code         = irm_Ls;
-       newmode.sign         = 1;
-       newmode.size         = 64;
-       newmode.modulo_shift = 64;
-
-       mode_Ls = register_mode(&newmode);
-
-       /* unsigned long integer */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("Lu", 2);
-       newmode.code         = irm_Lu;
-       newmode.sign         = 0;
-       newmode.size         = 64;
-       newmode.modulo_shift = 64;
-
-       mode_Lu = register_mode(&newmode);
-
-       /* signed long long integer */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("LLs", 3);
-       newmode.code         = irm_LLs;
-       newmode.sign         = 1;
-       newmode.size         = 128;
-       newmode.modulo_shift = 128;
-
-       mode_LLs = register_mode(&newmode);
-
-       /* unsigned long long integer */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("LLu", 3);
-       newmode.code         = irm_LLu;
-       newmode.sign         = 0;
-       newmode.size         = 128;
-       newmode.modulo_shift = 128;
-
-       mode_LLu = register_mode(&newmode);
-
-       /* Reference Mode */
-       newmode.sort       = irms_reference;
-       newmode.arithmetic = irma_twos_complement;
-
-       /* pointer */
-       newmode.name         = new_id_from_chars("P", 1);
-       newmode.code         = irm_P;
-       newmode.sign         = 0;
-       newmode.size         = 32;
-       newmode.modulo_shift = 0;
-       newmode.eq_signed    = mode_Is;
-       newmode.eq_unsigned  = mode_Iu;
-
-       mode_P = register_mode(&newmode);
+       mode_BB  = new_internal_mode("BB",  irms_block);
+       mode_X   = new_internal_mode("X",   irms_control_flow);
+       mode_M   = new_internal_mode("M",   irms_memory);
+       mode_T   = new_internal_mode("T",   irms_tuple);
+       mode_ANY = new_internal_mode("ANY", irms_any);
+       mode_BAD = new_internal_mode("BAD", irms_bad);
+       mode_b   = new_internal_mode("b",   irms_internal_boolean);
+
+       mode_F   = new_float_mode("F", irma_ieee754,  8, 23);
+       mode_D   = new_float_mode("D", irma_ieee754, 11, 52);
+       mode_Q   = new_float_mode("Q", irma_ieee754, 15, 112);
+
+       mode_Bs  = new_int_mode("Bs",  irma_twos_complement, 8,   1, 32);
+       mode_Bu  = new_int_mode("Bu",  irma_twos_complement, 8,   0, 32);
+       mode_Hs  = new_int_mode("Hs",  irma_twos_complement, 16,  1, 32);
+       mode_Hu  = new_int_mode("Hu",  irma_twos_complement, 16,  0, 32);
+       mode_Is  = new_int_mode("Is",  irma_twos_complement, 32,  1, 32);
+       mode_Iu  = new_int_mode("Iu",  irma_twos_complement, 32,  0, 32);
+       mode_Ls  = new_int_mode("Ls",  irma_twos_complement, 64,  1, 64);
+       mode_Lu  = new_int_mode("Lu",  irma_twos_complement, 64,  0, 64);
+       mode_LLs = new_int_mode("LLs", irma_twos_complement, 128, 1, 128);
+       mode_LLu = new_int_mode("LLu", irma_twos_complement, 128, 0, 128);
+
+       mode_P   = new_reference_mode("P", irma_twos_complement, 32, 32);
+       set_reference_mode_signed_eq(mode_P, mode_Is);
+       set_reference_mode_unsigned_eq(mode_P, mode_Iu);
 
        /* set the machine specific modes to the predefined ones */
        mode_P_code = mode_P;
        mode_P_data = mode_P;
 }
 
-/* find a signed mode for an unsigned integer mode */
-ir_mode *find_unsigned_mode(const ir_mode *mode) {
+ir_mode *find_unsigned_mode(const ir_mode *mode)
+{
        ir_mode n = *mode;
 
-       assert(mode->sort == irms_int_number);
+       /* allowed for reference mode */
+       if (mode->sort == irms_reference)
+               n.sort = irms_int_number;
+
+       assert(n.sort == irms_int_number);
        n.sign = 0;
        return find_mode(&n);
 }
 
-/* find an unsigned mode for a signed integer mode */
-ir_mode *find_signed_mode(const ir_mode *mode) {
+ir_mode *find_signed_mode(const ir_mode *mode)
+{
        ir_mode n = *mode;
 
        assert(mode->sort == irms_int_number);
@@ -874,8 +614,8 @@ ir_mode *find_signed_mode(const ir_mode *mode) {
        return find_mode(&n);
 }
 
-/* finds a integer mode with 2*n bits for an integer mode with n bits. */
-ir_mode *find_double_bits_int_mode(const ir_mode *mode) {
+ir_mode *find_double_bits_int_mode(const ir_mode *mode)
+{
        ir_mode n = *mode;
 
        assert(mode->sort == irms_int_number && mode->arithmetic == irma_twos_complement);
@@ -884,11 +624,8 @@ ir_mode *find_double_bits_int_mode(const ir_mode *mode) {
        return find_mode(&n);
 }
 
-/*
- * Returns non-zero if the given mode honors signed zero's, i.e.,
- * a +0 and a -0 exists and handled differently.
- */
-int mode_honor_signed_zeros(const ir_mode *mode) {
+int mode_honor_signed_zeros(const ir_mode *mode)
+{
        /* for floating point, we know that IEEE 754 has +0 and -0,
         * but always handles it identical.
         */
@@ -897,31 +634,54 @@ int mode_honor_signed_zeros(const ir_mode *mode) {
                mode->arithmetic != irma_ieee754;
 }
 
-/*
- * Returns non-zero if the given mode might overflow on unary Minus.
- *
- * This does NOT happen on IEEE 754.
- */
-int mode_overflow_on_unary_Minus(const ir_mode *mode) {
+int mode_overflow_on_unary_Minus(const ir_mode *mode)
+{
        if (mode->sort == irms_float_number)
                return mode->arithmetic == irma_ieee754 ? 0 : 1;
        return 1;
 }
 
-/*
- * Returns non-zero if the mode has a reversed wrap-around
- * logic, especially (a + x) - x == a.
- *
- * This is normally true for integer modes, not for floating
- * point modes.
- */
-int mode_wrap_around(const ir_mode *mode) {
+int mode_wrap_around(const ir_mode *mode)
+{
        /* FIXME: better would be an extra mode property */
        return mode_is_int(mode);
 }
 
-void finish_mode(void) {
+int is_reinterpret_cast(const ir_mode *src, const ir_mode *dst)
+{
+       ir_mode_arithmetic ma;
+
+       if (src == dst)
+               return 1;
+       if (get_mode_size_bits(src) != get_mode_size_bits(dst))
+               return 0;
+       ma = get_mode_arithmetic(src);
+       if (ma != get_mode_arithmetic(dst))
+               return 0;
+
+       return ma == irma_twos_complement;
+}
+
+ir_type *(get_type_for_mode) (const ir_mode *mode)
+{
+       return get_type_for_mode_(mode);
+}
+
+size_t ir_get_n_modes(void)
+{
+       return ARR_LEN(mode_list);
+}
+
+ir_mode *ir_get_mode(size_t num)
+{
+       assert(num < ARR_LEN(mode_list));
+       return mode_list[num];
+}
+
+void finish_mode(void)
+{
        obstack_free(&modes, 0);
+       DEL_ARR_F(mode_list);
 
        mode_T   = NULL;
        mode_X   = NULL;
@@ -932,7 +692,6 @@ void finish_mode(void) {
 
        mode_F   = NULL;
        mode_D   = NULL;
-       mode_E   = NULL;
 
        mode_Bs  = NULL;
        mode_Bu  = NULL;