Implement better magic to handle changing control dependencies when welding blocks
[libfirm] / ir / opt / ldstopt.c
index 4320d40..2e9aeea 100644 (file)
@@ -5,9 +5,23 @@
  * Author:
  * Created:
  * CVS-ID:      $Id$
- * Copyright:   (c) 1998-2004 Universität Karlsruhe
+ * Copyright:   (c) 1998-2004 Universit\81ät Karlsruhe
  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
  */
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+# include "config.h"
+#endif
+
+#ifdef HAVE_ALLOCA_H
+#include <alloca.h>
+#endif
+#ifdef HAVE_MALLOC_H
+#include <malloc.h>
+#endif
+#ifdef HAVE_STRING_H
+# include <string.h>
+#endif
+
 # include "irnode_t.h"
 # include "irgraph_t.h"
 # include "irmode_t.h"
 # include "dbginfo_t.h"
 # include "iropt_dbg.h"
 # include "irflag_t.h"
-# include "firmstat.h"
+# include "array.h"
+# include "irhooks.h"
+# include "irtools.h"
+# include "opt_polymorphy.h"
+
+#ifdef DO_CACHEOPT
+#include "cacheopt/cachesim.h"
+#endif
 
 #undef IMAX
 #define IMAX(a,b)      ((a) > (b) ? (a) : (b))
 
 #define MAX_PROJ       IMAX(pn_Load_max, pn_Store_max)
 
+enum changes_t {
+  DF_CHANGED = 1,       /**< data flow changed */
+  CF_CHANGED = 2,       /**< control flow changed */
+};
+
 /**
  * walker environment
  */
 typedef struct _walk_env_t {
   struct obstack obst;         /**< list of all stores */
-  int changes;
+  unsigned changes;             /**< a bitmask of graph changes */
 } walk_env_t;
 
+/**
+ * flags for Load/Store
+ */
+enum ldst_flags_t {
+  LDST_VISITED = 1              /**< if set, this Load/Store is already visited */
+};
+
 /**
  * a Load/Store info
  */
 typedef struct _ldst_info_t {
-  ir_node *projs[MAX_PROJ];    /**< list of Proj's of this node */
+  ir_node  *projs[MAX_PROJ];    /**< list of Proj's of this node */
+  ir_node  *exc_block;          /**< the exception block if available */
+  int      exc_idx;             /**< predecessor index in the exception block */
+  unsigned flags;               /**< flags */
+  unsigned visited;             /**< visited counter for breaking loops */
 } ldst_info_t;
 
 /**
- * walker, clears all links first
+ * flags for control flow
  */
-static void init_links(ir_node *n, void *env)
-{
-  set_irn_link(n, NULL);
-}
+enum block_flags_t {
+  BLOCK_HAS_COND = 1,      /**< Block has conditional control flow */
+  BLOCK_HAS_EXC  = 2       /**< Block has exceptional control flow */
+};
+
+/**
+ * a Block info
+ */
+typedef struct _block_info_t {
+  unsigned flags;               /**< flags for the block */
+} block_info_t;
+
+/** the master visited flag for loop detection. */
+static unsigned master_visited = 0;
+
+#define INC_MASTER()       ++master_visited
+#define MARK_NODE(info)    (info)->visited = master_visited
+#define NODE_VISITED(info) (info)->visited >= master_visited
 
 /**
  * get the Load/Store info of a node
  */
-static ldst_info_t *get_info(ir_node *node, walk_env_t *env)
+static ldst_info_t *get_ldst_info(ir_node *node, walk_env_t *env)
 {
   ldst_info_t *info = get_irn_link(node);
 
@@ -68,9 +119,26 @@ static ldst_info_t *get_info(ir_node *node, walk_env_t *env)
 }
 
 /**
- * update the info for a Load/Store
+ * get the Block info of a node
+ */
+static block_info_t *get_block_info(ir_node *node, walk_env_t *env)
+{
+  block_info_t *info = get_irn_link(node);
+
+  if (! info) {
+    info = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*info));
+
+    memset(info, 0, sizeof(*info));
+
+    set_irn_link(node, info);
+  }
+  return info;
+}
+
+/**
+ * update the projection info for a Load/Store
  */
-static void update_projs(ldst_info_t *info, ir_node *proj)
+static unsigned update_projs(ldst_info_t *info, ir_node *proj)
 {
   long nr = get_Proj_proj(proj);
 
@@ -79,106 +147,539 @@ static void update_projs(ldst_info_t *info, ir_node *proj)
   if (info->projs[nr]) {
     /* there is already one, do CSE */
     exchange(proj, info->projs[nr]);
+    return DF_CHANGED;
   }
-  else
+  else {
     info->projs[nr] = proj;
+    return 0;
+  }
 }
 
+/**
+ * update the exception block info for a Load/Store node.
+ *
+ * @param info   the load/store info struct
+ * @param block  the exception handler block for this load/store
+ * @param pos    the control flow input of the block
+ */
+static unsigned update_exc(ldst_info_t *info, ir_node *block, int pos)
+{
+  assert(info->exc_block == NULL && "more than one exception block found");
+
+  info->exc_block = block;
+  info->exc_idx   = pos;
+  return 0;
+}
+
+#define get_irn_out_n(node)     (unsigned)PTR_TO_INT(get_irn_link(node))
+#define set_irn_out_n(node, n)  set_irn_link(adr, INT_TO_PTR(n))
+
 /**
  * walker, collects all Load/Store/Proj nodes
+ *
+ * walks from Start -> End
  */
-static void collect_nodes(ir_node *n, void *env)
+static void collect_nodes(ir_node *node, void *env)
 {
-  ir_node     *pred;
-  ldst_info_t *info;
+  ir_op       *op = get_irn_op(node);
+  ir_node     *pred, *blk, *pred_blk;
+  ldst_info_t *ldst_info;
   walk_env_t  *wenv = env;
 
-  if (get_irn_op(n) == op_Proj) {
-    pred = get_Proj_pred(n);
+  if (op == op_Proj) {
+    ir_node *adr;
+    ir_op *op;
+
+    pred = get_Proj_pred(node);
+    op   = get_irn_op(pred);
 
-    if (get_irn_op(pred) == op_Load || get_irn_op(pred) == op_Store) {
-      info = get_info(pred, wenv);
+    if (op == op_Load) {
+      ldst_info = get_ldst_info(pred, wenv);
 
-      update_projs(info, n);
+      wenv->changes |= update_projs(ldst_info, node);
+
+      if ((ldst_info->flags & LDST_VISITED) == 0) {
+        adr = get_Load_ptr(pred);
+        set_irn_out_n(adr, get_irn_out_n(adr) + 1);
+
+        ldst_info->flags |= LDST_VISITED;
+      }
+
+      /*
+       * Place the Proj's to the same block as the
+       * predecessor Load. This is always ok and prevents
+       * "non-SSA" form after optimizations if the Proj
+       * is in a wrong block.
+       */
+      blk      = get_nodes_block(node);
+      pred_blk = get_nodes_block(pred);
+      if (blk != pred_blk) {
+        wenv->changes |= DF_CHANGED;
+        set_nodes_block(node, pred_blk);
+      }
+    }
+    else if (op == op_Store) {
+      ldst_info = get_ldst_info(pred, wenv);
+
+      wenv->changes |= update_projs(ldst_info, node);
+
+      if ((ldst_info->flags & LDST_VISITED) == 0) {
+        adr = get_Store_ptr(pred);
+        set_irn_out_n(adr, get_irn_out_n(adr) + 1);
+
+        ldst_info->flags |= LDST_VISITED;
+      }
+
+      /*
+       * Place the Proj's to the same block as the
+       * predecessor Store. This is always ok and prevents
+       * "non-SSA" form after optimizations if the Proj
+       * is in a wrong block.
+       */
+      blk      = get_nodes_block(node);
+      pred_blk = get_nodes_block(pred);
+      if (blk != pred_blk) {
+        wenv->changes |= DF_CHANGED;
+        set_nodes_block(node, pred_blk);
+      }
+    }
+  }
+  else if (op == op_Block) { /* check, if it's an exception block */
+    int i;
+
+    for (i = get_Block_n_cfgpreds(node) - 1; i >= 0; --i) {
+      ir_node      *pred_block;
+      block_info_t *bl_info;
+
+      pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(node, i));
+
+      /* ignore Bad predecessors, they will be removed later */
+      if (is_Bad(pred))
+        continue;
+
+      pred_block = get_nodes_block(pred);
+      bl_info    = get_block_info(pred_block, wenv);
+
+      if (is_fragile_op(pred))
+             bl_info->flags |= BLOCK_HAS_EXC;
+      else if (is_irn_forking(pred))
+        bl_info->flags |= BLOCK_HAS_COND;
+
+      if (get_irn_op(pred) == op_Load || get_irn_op(pred) == op_Store) {
+        ldst_info = get_ldst_info(pred, wenv);
+
+        wenv->changes |= update_exc(ldst_info, node, i);
+      }
     }
   }
 }
 
+/**
+ * Returns an entity if the address ptr points to a constant one.
+ */
+static entity *find_constant_entity(ir_node *ptr)
+{
+  for (;;) {
+    ir_op *op = get_irn_op(ptr);
+
+    if (op == op_SymConst && (get_SymConst_kind(ptr) == symconst_addr_ent)) {
+      return get_SymConst_entity(ptr);
+    }
+    else if (op == op_Sel) {
+      entity  *ent = get_Sel_entity(ptr);
+      ir_type *tp  = get_entity_owner(ent);
+
+      /* Do not fiddle with polymorphism. */
+      if (is_Class_type(get_entity_owner(ent)) &&
+          ((get_entity_n_overwrites(ent)    != 0) ||
+           (get_entity_n_overwrittenby(ent) != 0)   ) )
+        return NULL;
+
+      if (variability_constant == get_entity_variability(ent))
+        return ent;
+
+      if (is_Array_type(tp)) {
+        /* check bounds */
+        int i, n;
+
+        for (i = 0, n = get_Sel_n_indexs(ptr); i < n; ++i) {
+          ir_node *bound;
+          tarval *tlower, *tupper;
+          ir_node *index = get_Sel_index(ptr, i);
+          tarval *tv     = computed_value(index);
+
+          /* check if the index is constant */
+          if (tv == tarval_bad)
+            return NULL;
+
+          bound  = get_array_lower_bound(tp, i);
+          tlower = computed_value(bound);
+          bound  = get_array_upper_bound(tp, i);
+          tupper = computed_value(bound);
+
+          if (tlower == tarval_bad || tupper == tarval_bad)
+            return NULL;
+
+          if (tarval_cmp(tv, tlower) & pn_Cmp_Lt)
+            return NULL;
+          if (tarval_cmp(tupper, tv) & pn_Cmp_Lt)
+            return NULL;
+
+          /* ok, bounds check finished */
+        }
+      }
+
+      /* try next */
+      ptr = get_Sel_ptr(ptr);
+    }
+    else
+      return NULL;
+  }
+}
+
+/**
+ * Return the Selection index of a Sel node from dimension n
+ */
+static long get_Sel_array_index_long(ir_node *n, int dim) {
+  ir_node *index = get_Sel_index(n, dim);
+  assert(get_irn_op(index) == op_Const);
+  return get_tarval_long(get_Const_tarval(index));
+}
+
+/**
+ * Returns the accessed component graph path for an
+ * node computing an address.
+ *
+ * @param ptr    the node computing the address
+ * @param depth  current depth in steps upward from the root
+ *               of the address
+ */
+static compound_graph_path *rec_get_accessed_path(ir_node *ptr, int depth) {
+  compound_graph_path *res = NULL;
+  entity              *root, *field;
+  int                 path_len, pos;
+
+  if (get_irn_op(ptr) == op_SymConst) {
+    /* a SymConst. If the depth is 0, this is an access to a global
+     * entity and we don't need a component path, else we know
+     * at least it's length.
+     */
+    assert(get_SymConst_kind(ptr) == symconst_addr_ent);
+    root = get_SymConst_entity(ptr);
+    res = (depth == 0) ? NULL : new_compound_graph_path(get_entity_type(root), depth);
+  }
+  else {
+    assert(get_irn_op(ptr) == op_Sel);
+    /* it's a Sel, go up until we find the root */
+    res = rec_get_accessed_path(get_Sel_ptr(ptr), depth+1);
+
+    /* fill up the step in the path at the current position */
+    field    = get_Sel_entity(ptr);
+    path_len = get_compound_graph_path_length(res);
+    pos      = path_len - depth - 1;
+    set_compound_graph_path_node(res, pos, field);
+
+    if (is_Array_type(get_entity_owner(field))) {
+      assert(get_Sel_n_indexs(ptr) == 1 && "multi dim arrays not implemented");
+      set_compound_graph_path_array_index(res, pos, get_Sel_array_index_long(ptr, 0));
+    }
+  }
+  return res;
+}
+
+/** Returns an access path or NULL.  The access path is only
+ *  valid, if the graph is in phase_high and _no_ address computation is used.
+ */
+static compound_graph_path *get_accessed_path(ir_node *ptr) {
+  return rec_get_accessed_path(ptr, 0);
+}
+
 /**
  * optimize a Load
  */
-static int optimize_load(ir_node *load)
+static unsigned optimize_load(ir_node *load)
 {
   ldst_info_t *info = get_irn_link(load);
   ir_mode *load_mode = get_Load_mode(load);
-  ir_node *pred, *mem, *ptr;
-  int res = 1;
+  ir_node *pred, *mem, *ptr, *new_node;
+  entity *ent;
+  unsigned res = 0;
 
+  /* do NOT touch volatile loads for now */
   if (get_Load_volatility(load) == volatility_is_volatile)
     return 0;
 
+  /* the address of the load to be optimized */
+  ptr = get_Load_ptr(load);
+
   /*
-   * BEWARE: one might think that checking the modes is useless, because
-   * if the pointers are identical, they refer to the same object.
-   * This is only true in strong typed languages, not is C were the following
-   * is possible a = *(type1 *)p; b = *(type2 *)p ...
+   * Check if we can remove the exception from a Load:
+   * This can be done, if the address is from an Sel(Alloc) and
+   * the Sel type is a subtype of the allocated type.
+   *
+   * This optimizes some often used OO constructs,
+   * like x = new O; x->t;
    */
+  if (info->projs[pn_Load_X_except]) {
+    if (is_Sel(ptr)) {
+      ir_node *mem = get_Sel_mem(ptr);
+
+      if (get_irn_op(skip_Proj(mem)) == op_Alloc) {
+        /* ok, check the types */
+        entity  *ent    = get_Sel_entity(ptr);
+        ir_type *s_type = get_entity_type(ent);
+        ir_type *a_type = get_Alloc_type(mem);
+
+        if (is_SubClass_of(s_type, a_type)) {
+          /* ok, condition met: there can't be an exception because
+           * Alloc guarantees that enough memory was allocated */
+
+          exchange(info->projs[pn_Load_X_except], new_Bad());
+          info->projs[pn_Load_X_except] = NULL;
+          res |= CF_CHANGED;
+        }
+      }
+    }
+    else if ((get_irn_op(skip_Proj(ptr)) == op_Alloc) ||
+            ((get_irn_op(ptr) == op_Cast) && (get_irn_op(skip_Proj(get_Cast_op(ptr))) == op_Alloc))) {
+      /* simple case: a direct load after an Alloc. Firm Alloc throw
+       * an exception in case of out-of-memory. So, there is no way for an
+       * exception in this load.
+       * This code is constructed by the "exception lowering" in the Jack compiler.
+       */
+       exchange(info->projs[pn_Load_X_except], new_Bad());
+       info->projs[pn_Load_X_except] = NULL;
+       res |= CF_CHANGED;
+    }
+  }
 
-  ptr  = get_Load_ptr(load);
+  /* the mem of the Load. Must still be returned after optimization */
   mem  = get_Load_mem(load);
-  pred = skip_Proj(mem);
 
   if (! info->projs[pn_Load_res] && ! info->projs[pn_Load_X_except]) {
     /* a Load which value is neither used nor exception checked, remove it */
     exchange(info->projs[pn_Load_M], mem);
-    res = 1;
+
+    return res | DF_CHANGED;
   }
-  else if (get_irn_op(pred) == op_Store && get_Store_ptr(pred) == ptr &&
-          get_irn_mode(get_Store_value(pred)) == load_mode) {
-    /*
-     * a load immediately after a store -- a read after write.
-     * We may remove the Load, if it does not have an exception handler
-     * OR they are in the same block. In the latter case the Load cannot
-     * throw an exception when the previous Store was quiet.
-     */
-    if (! info->projs[pn_Load_X_except] || get_nodes_block(load) == get_nodes_block(pred)) {
-      exchange( info->projs[pn_Load_res], get_Store_value(pred) );
-      exchange( info->projs[pn_Load_M], mem );
-
-      /* no exception */
-      if (info->projs[pn_Load_X_except])
-       exchange( info->projs[pn_Load_X_except], new_Bad());
-      res = 1;
+
+  /* Load from a constant polymorphic field, where we can resolve
+     polymorphism. */
+  new_node = transform_node_Load(load);
+  if (new_node != load) {
+    if (info->projs[pn_Load_M]) {
+      exchange(info->projs[pn_Load_M], mem);
+      info->projs[pn_Load_M] = NULL;
+    }
+    if (info->projs[pn_Load_X_except]) {
+      exchange(info->projs[pn_Load_X_except], new_Bad());
+      info->projs[pn_Load_X_except] = NULL;
     }
+    if (info->projs[pn_Load_res])
+      exchange(info->projs[pn_Load_res], new_node);
+    return res | DF_CHANGED;
   }
-  else if (get_irn_op(pred) == op_Load && get_Load_ptr(pred) == ptr &&
-          get_Load_mode(pred) == load_mode) {
+
+  /* check if we can determine the entity that will be loaded */
+  ent = find_constant_entity(ptr);
+  if (ent) {
+    if ((allocation_static == get_entity_allocation(ent)) &&
+        (visibility_external_allocated != get_entity_visibility(ent))) {
+      /* a static allocation that is not external: there should be NO exception
+       * when loading. */
+
+      /* no exception, clear the info field as it might be checked later again */
+      if (info->projs[pn_Load_X_except]) {
+        exchange(info->projs[pn_Load_X_except], new_Bad());
+        info->projs[pn_Load_X_except] = NULL;
+        res |= CF_CHANGED;
+      }
+
+      if (variability_constant == get_entity_variability(ent)
+               && is_atomic_entity(ent)) {
+        /* Might not be atomic after
+           lowering of Sels.  In this
+           case we could also load, but
+           it's more complicated. */
+        /* more simpler case: we load the content of a constant value:
+         * replace it by the constant itself
+         */
+
+        /* no memory */
+        if (info->projs[pn_Load_M]) {
+          exchange(info->projs[pn_Load_M], mem);
+          res |= DF_CHANGED;
+        }
+
+        /* no result :-) */
+        if (info->projs[pn_Load_res]) {
+          if (is_atomic_entity(ent)) {
+            ir_node *c = copy_const_value(get_irn_dbg_info(load), get_atomic_ent_value(ent));
+
+            DBG_OPT_RC(load, c);
+            exchange(info->projs[pn_Load_res], c);
+            return DF_CHANGED | res;
+          }
+        }
+      }
+      else if (variability_constant == get_entity_variability(ent)) {
+        compound_graph_path *path = get_accessed_path(ptr);
+
+        if (path) {
+          ir_node *c;
+
+          assert(is_proper_compound_graph_path(path, get_compound_graph_path_length(path)-1));
+          /*
+          {
+            int j;
+            for (j = 0; j < get_compound_graph_path_length(path); ++j) {
+              entity *node = get_compound_graph_path_node(path, j);
+              fprintf(stdout, ".%s", get_entity_name(node));
+              if (is_Array_type(get_entity_owner(node)))
+                      fprintf(stdout, "[%d]", get_compound_graph_path_array_index(path, j));
+            }
+            printf("\n");
+          }
+          */
+
+          c = get_compound_ent_value_by_path(ent, path);
+          free_compound_graph_path(path);
+
+          /* printf("  cons: "); DDMN(c); */
+
+          if (info->projs[pn_Load_M]) {
+            exchange(info->projs[pn_Load_M], mem);
+            res |= DF_CHANGED;
+          }
+          if (info->projs[pn_Load_res]) {
+            exchange(info->projs[pn_Load_res], copy_const_value(get_irn_dbg_info(load), c));
+            return res | DF_CHANGED;
+          }
+        }
+        else {
+          /*  We can not determine a correct access path.  E.g., in jack, we load
+                   a byte from an object to generate an exception.   Happens in test program
+                   Reflectiontest.
+          printf(">>>>>>>>>>>>> Found access to constant entity %s in function %s\n", get_entity_name(ent),
+           get_entity_name(get_irg_entity(current_ir_graph)));
+          printf("  load: "); DDMN(load);
+          printf("  ptr:  "); DDMN(ptr);
+          */
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  /* Check, if the address of this load is used more than once.
+   * If not, this load cannot be removed in any case. */
+  if (get_irn_out_n(ptr) <= 1)
+    return res;
+
+  /*
+   * follow the memory chain as long as there are only Loads
+   * and try to replace current Load or Store by a previous one.
+   * Note that in unreachable loops it might happen that we reach
+   * load again, as well as we can fall into a cycle.
+   * We break such cycles using a special visited flag.
+   */
+  INC_MASTER();
+  for (pred = skip_Proj(mem); load != pred; pred = skip_Proj(get_Load_mem(pred))) {
+    ldst_info_t *pred_info = get_irn_link(pred);
+
     /*
-     * a load immediately after a load -- a read after read.
-     * We may remove the second Load, if it does not have an exception handler
-     * OR they are in the same block. In the latter case the Load cannot
-     * throw an exception when the previous Load was quiet.
+     * BEWARE: one might think that checking the modes is useless, because
+     * if the pointers are identical, they refer to the same object.
+     * This is only true in strong typed languages, not in C were the following
+     * is possible a = *(ir_type1 *)p; b = *(ir_type2 *)p ...
      */
-    if (! info->projs[pn_Load_X_except] || get_nodes_block(load) == get_nodes_block(pred)) {
-      ldst_info_t *pred_info = get_irn_link(pred);
 
-      if (pred_info->projs[pn_Load_res]) {
-       /* we need a data proj from the previous load for this optimization */
-       exchange( info->projs[pn_Load_res], pred_info->projs[pn_Load_res] );
-       exchange( info->projs[pn_Load_M],   mem );
+    if (get_irn_op(pred) == op_Store && get_Store_ptr(pred) == ptr &&
+        get_irn_mode(get_Store_value(pred)) == load_mode) {
+      /*
+       * a Load immediately after a Store -- a read after write.
+       * We may remove the Load, if both Load & Store does not have an exception handler
+       * OR they are in the same block. In the latter case the Load cannot
+       * throw an exception when the previous Store was quiet.
+       *
+       * Why we need to check for Store Exception? If the Store cannot
+       * be executed (ROM) the exception handler might simply jump into
+       * the load block :-(
+       * We could make it a little bit better if we would know that the exception
+       * handler of the Store jumps directly to the end...
+       */
+      if ((!pred_info->projs[pn_Store_X_except] && !info->projs[pn_Load_X_except]) ||
+          get_nodes_block(load) == get_nodes_block(pred)) {
+        ir_node *value = get_Store_value(pred);
+
+        DBG_OPT_RAW(load, value);
+        if (info->projs[pn_Load_M])
+          exchange(info->projs[pn_Load_M], mem);
+
+        /* no exception */
+        if (info->projs[pn_Load_X_except]) {
+          exchange( info->projs[pn_Load_X_except], new_Bad());
+          res |= CF_CHANGED;
+        }
+
+        if (info->projs[pn_Load_res])
+          exchange(info->projs[pn_Load_res], value);
+
+        return res | DF_CHANGED;
       }
-      else {
-       set_Proj_pred(info->projs[pn_Load_res], pred);
-       set_nodes_block(info->projs[pn_Load_res], get_nodes_block(pred));
-       exchange( info->projs[pn_Load_M],   mem );
+    }
+    else if (get_irn_op(pred) == op_Load && get_Load_ptr(pred) == ptr &&
+             get_Load_mode(pred) == load_mode) {
+      /*
+       * a Load after a Load -- a read after read.
+       * We may remove the second Load, if it does not have an exception handler
+       * OR they are in the same block. In the later case the Load cannot
+       * throw an exception when the previous Load was quiet.
+       *
+       * Here, there is no need to check if the previous Load has an exception
+       * hander because they would have exact the same exception...
+       */
+      if (! info->projs[pn_Load_X_except] || get_nodes_block(load) == get_nodes_block(pred)) {
+        DBG_OPT_RAR(load, pred);
+
+        if (pred_info->projs[pn_Load_res]) {
+          /* we need a data proj from the previous load for this optimization */
+          if (info->projs[pn_Load_res])
+            exchange(info->projs[pn_Load_res], pred_info->projs[pn_Load_res]);
+
+          if (info->projs[pn_Load_M])
+            exchange(info->projs[pn_Load_M], mem);
+        }
+        else {
+          if (info->projs[pn_Load_res]) {
+            set_Proj_pred(info->projs[pn_Load_res], pred);
+            set_nodes_block(info->projs[pn_Load_res], get_nodes_block(pred));
+            pred_info->projs[pn_Load_res] = info->projs[pn_Load_res];
+          }
+          if (info->projs[pn_Load_M]) {
+            /* Actually, this if should not be necessary.  Construct the Loads
+               properly!!! */
+            exchange(info->projs[pn_Load_M], mem);
+          }
+        }
+
+        /* no exception */
+        if (info->projs[pn_Load_X_except]) {
+          exchange(info->projs[pn_Load_X_except], new_Bad());
+          res |= CF_CHANGED;
+        }
+
+        return res |= DF_CHANGED;
       }
+    }
 
-      /* no exception */
-      if (info->projs[pn_Load_X_except])
-       exchange( info->projs[pn_Load_X_except], new_Bad());
+    /* follow only Load chains */
+    if (get_irn_op(pred) != op_Load)
+      break;
 
-      res = 1;
-    }
+    /* check for cycles */
+    if (NODE_VISITED(pred_info))
+      break;
+    MARK_NODE(pred_info);
   }
   return res;
 }
@@ -186,13 +687,12 @@ static int optimize_load(ir_node *load)
 /**
  * optimize a Store
  */
-static int optimize_store(ir_node *store)
+static unsigned optimize_store(ir_node *store)
 {
   ldst_info_t *info = get_irn_link(store);
   ir_node *pred, *mem, *ptr, *value, *block;
   ir_mode *mode;
-  ldst_info_t *pred_info;
-  int res = 0;
+  unsigned res = 0;
 
   if (get_Store_volatility(store) == volatility_is_volatile)
     return 0;
@@ -201,47 +701,226 @@ static int optimize_store(ir_node *store)
    * BEWARE: one might think that checking the modes is useless, because
    * if the pointers are identical, they refer to the same object.
    * This is only true in strong typed languages, not is C were the following
-   * is possible *(type1 *)p = a; *(type2 *)p = b ...
+   * is possible *(ir_type1 *)p = a; *(ir_type2 *)p = b ...
    */
 
-  block = get_nodes_block(store);
   ptr   = get_Store_ptr(store);
+
+  /* Check, if the address of this load is used more than once.
+   * If not, this load cannot be removed in any case. */
+  if (get_irn_out_n(ptr) <= 1)
+    return 0;
+
+  block = get_nodes_block(store);
   mem   = get_Store_mem(store);
   value = get_Store_value(store);
-  pred  = skip_Proj(mem);
   mode  = get_irn_mode(value);
 
-  pred_info = get_irn_link(pred);
-
-  if (get_irn_op(pred) == op_Store && get_Store_ptr(pred) == ptr &&
-      get_nodes_block(pred) == block && get_irn_mode(get_Store_value(pred)) == mode) {
-    /*
-     * a store immediately after a store in the same block -- a write after write.
-     * We may remove the first Store, if it does not have an exception handler.
-     *
-     * TODO: What, if both have the same exception handler ???
-     */
-    if (get_Store_volatility(pred) != volatility_is_volatile && !pred_info->projs[pn_Store_X_except]) {
-      exchange( pred_info->projs[pn_Store_M], get_Store_mem(pred) );
-      res = 1;
+  /* follow the memory chain as long as there are only Loads */
+  INC_MASTER();
+  for (pred = skip_Proj(mem); pred != store; pred = skip_Proj(get_Load_mem(pred))) {
+    ldst_info_t *pred_info = get_irn_link(pred);
+
+    if (get_irn_op(pred) == op_Store && get_Store_ptr(pred) == ptr &&
+        get_nodes_block(pred) == block && get_irn_mode(get_Store_value(pred)) == mode) {
+      /*
+       * a Store after a Store in the same block -- a write after write.
+       * We may remove the first Store, if it does not have an exception handler.
+       *
+       * TODO: What, if both have the same exception handler ???
+       */
+      if (get_Store_volatility(pred) != volatility_is_volatile && !pred_info->projs[pn_Store_X_except]) {
+        DBG_OPT_WAW(pred, store);
+        exchange( pred_info->projs[pn_Store_M], get_Store_mem(pred) );
+        return DF_CHANGED;
+      }
     }
-  }
-  else if (get_irn_op(pred) == op_Load && get_Load_ptr(pred) == ptr &&
-          value == pred_info->projs[pn_Load_res]) {
-    /*
-     * a store a value immediately after a load -- a write after read.
-     * We may remove the second Store, if it does not have an exception handler.
-     */
-    if (! info->projs[pn_Store_X_except]) {
-      exchange( info->projs[pn_Store_M], mem );
-      res = 1;
+    else if (get_irn_op(pred) == op_Load && get_Load_ptr(pred) == ptr &&
+             value == pred_info->projs[pn_Load_res]) {
+      /*
+       * a Store of a value after a Load -- a write after read.
+       * We may remove the second Store, if it does not have an exception handler.
+       */
+      if (! info->projs[pn_Store_X_except]) {
+        DBG_OPT_WAR(store, pred);
+        exchange( info->projs[pn_Store_M], mem );
+        return DF_CHANGED;
+      }
     }
+
+    /* follow only Load chains */
+    if (get_irn_op(pred) != op_Load)
+      break;
+
+    /* check for cycles */
+    if (NODE_VISITED(pred_info))
+      break;
+    MARK_NODE(pred_info);
   }
   return res;
 }
 
 /**
- * walker, collects all Load/Store/Proj nodes
+ * walker, optimizes Phi after Stores to identical places:
+ * Does the following optimization:
+ * @verbatim
+ *
+ *   val1   val2   val3          val1  val2  val3
+ *    |      |      |               \    |    /
+ *   Str    Str    Str               \   |   /
+ *      \    |    /                   PhiData
+ *       \   |   /                       |
+ *        \  |  /                       Str
+ *          PhiM
+ *
+ * @endverbatim
+ * This reduces the number of stores and allows for predicated execution.
+ * Moves Stores back to the end of a function which may be bad.
+ *
+ * This is only possible if the predecessor blocks have only one successor.
+ */
+static unsigned optimize_phi(ir_node *phi, void *env)
+{
+  walk_env_t *wenv = env;
+  int i, n;
+  ir_node *store, *old_store, *ptr, *block, *phiM, *phiD, *exc, *projM;
+  ir_mode *mode;
+  ir_node **inM, **inD;
+  int *idx;
+  dbg_info *db = NULL;
+  ldst_info_t *info;
+  block_info_t *bl_info;
+  unsigned res = 0;
+
+  /* Must be a memory Phi */
+  if (get_irn_mode(phi) != mode_M)
+    return 0;
+
+  n = get_Phi_n_preds(phi);
+  if (n <= 0)
+    return 0;
+
+  store = skip_Proj(get_Phi_pred(phi, 0));
+  old_store = store;
+  if (get_irn_op(store) != op_Store)
+    return 0;
+
+  /* abort on dead blocks */
+  if (is_Block_dead(get_nodes_block(store)))
+    return 0;
+
+  /* check if the block has only one successor */
+  bl_info = get_irn_link(get_nodes_block(store));
+  if (bl_info->flags)
+    return 0;
+
+  /* this is the address of the store */
+  ptr  = get_Store_ptr(store);
+  mode = get_irn_mode(get_Store_value(store));
+  info = get_irn_link(store);
+  exc  = info->exc_block;
+
+  for (i = 1; i < n; ++i) {
+    ir_node *pred = skip_Proj(get_Phi_pred(phi, i));
+
+    if (get_irn_op(pred) != op_Store)
+      return 0;
+
+    if (ptr != get_Store_ptr(pred) || mode != get_irn_mode(get_Store_value(pred)))
+      return 0;
+
+    info = get_irn_link(pred);
+
+    /* check, if all stores have the same exception flow */
+    if (exc != info->exc_block)
+      return 0;
+
+    /* abort on dead blocks */
+    if (is_Block_dead(get_nodes_block(store)))
+      return 0;
+
+    /* check if the block has only one successor */
+    bl_info = get_irn_link(get_nodes_block(store));
+    if (bl_info->flags)
+      return 0;
+  }
+
+  /*
+   * ok, when we are here, we found all predecessors of a Phi that
+   * are Stores to the same address and size. That means whatever
+   * we do before we enter the block of the Phi, we do a Store.
+   * So, we can move the Store to the current block:
+   *
+   *   val1    val2    val3          val1  val2  val3
+   *    |       |       |               \    |    /
+   * | Str | | Str | | Str |             \   |   /
+   *      \     |     /                   PhiData
+   *       \    |    /                       |
+   *        \   |   /                       Str
+   *           PhiM
+   *
+   * Is only allowed if the predecessor blocks have only one successor.
+   */
+
+  /* first step: collect all inputs */
+  NEW_ARR_A(ir_node *, inM, n);
+  NEW_ARR_A(ir_node *, inD, n);
+  NEW_ARR_A(int, idx, n);
+
+  for (i = 0; i < n; ++i) {
+    ir_node *pred = skip_Proj(get_Phi_pred(phi, i));
+    info = get_irn_link(pred);
+
+    inM[i] = get_Store_mem(pred);
+    inD[i] = get_Store_value(pred);
+    idx[i] = info->exc_idx;
+  }
+  block = get_nodes_block(phi);
+
+  /* second step: create a new memory Phi */
+  phiM = new_rd_Phi(get_irn_dbg_info(phi), current_ir_graph, block, n, inM, mode_M);
+
+  /* third step: create a new data Phi */
+  phiD = new_rd_Phi(get_irn_dbg_info(phi), current_ir_graph, block, n, inD, mode);
+
+  /* fourth step: create the Store */
+  store = new_rd_Store(db, current_ir_graph, block, phiM, ptr, phiD);
+#ifdef DO_CACHEOPT
+  co_set_irn_name(store, co_get_irn_ident(old_store));
+#endif
+
+  projM = new_rd_Proj(NULL, current_ir_graph, block, store, mode_M, pn_Store_M);
+
+  info = get_ldst_info(store, wenv);
+  info->projs[pn_Store_M] = projM;
+
+  /* fifths step: repair exception flow */
+  if (exc) {
+    ir_node *projX = new_rd_Proj(NULL, current_ir_graph, block, store, mode_X, pn_Store_X_except);
+
+    info->projs[pn_Store_X_except] = projX;
+    info->exc_block                = exc;
+    info->exc_idx                  = idx[0];
+
+    for (i = 0; i < n; ++i) {
+      set_Block_cfgpred(exc, idx[i], projX);
+    }
+
+    if (n > 1) {
+      /* the exception block should be optimized as some inputs are identical now */
+    }
+
+    res |= CF_CHANGED;
+  }
+
+  /* sixth step: replace old Phi */
+  exchange(phi, projM);
+
+  return res | DF_CHANGED;
+}
+
+/**
+ * walker, do the optimizations
  */
 static void do_load_store_optimize(ir_node *n, void *env)
 {
@@ -257,6 +936,9 @@ static void do_load_store_optimize(ir_node *n, void *env)
     wenv->changes |= optimize_store(n);
     break;
 
+  case iro_Phi:
+    wenv->changes |= optimize_phi(n, env);
+
   default:
     ;
   }
@@ -270,15 +952,18 @@ void optimize_load_store(ir_graph *irg)
   walk_env_t env;
 
   assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_building);
+  assert(get_irg_pinned(irg) != op_pin_state_floats &&
+    "LoadStore optimization needs pinned graph");
 
-  if (!get_opt_redundant_LoadStore())
+  if (! get_opt_redundant_loadstore())
     return;
 
   obstack_init(&env.obst);
   env.changes = 0;
 
   /* init the links, then collect Loads/Stores/Proj's in lists */
-  irg_walk_graph(irg, init_links, collect_nodes, &env);
+  master_visited = 0;
+  irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, collect_nodes, &env);
 
   /* now we have collected enough information, optimize */
   irg_walk_graph(irg, NULL, do_load_store_optimize, &env);
@@ -289,9 +974,10 @@ void optimize_load_store(ir_graph *irg)
   if (env.changes) {
     if (get_irg_outs_state(current_ir_graph) == outs_consistent)
       set_irg_outs_inconsistent(current_ir_graph);
+  }
 
-    /* is this really needed: Yes, as exception block may get bad but this might be tested */
-    if (get_irg_dom_state(current_ir_graph) == dom_consistent)
-      set_irg_dom_inconsistent(current_ir_graph);
+  if (env.changes & CF_CHANGED) {
+    /* is this really needed: Yes, control flow changed, block might get Bad. */
+    set_irg_doms_inconsistent(current_ir_graph);
   }
 }