Replace the reassoc env struct by its only member.
[libfirm] / ir / opt / reassoc.c
index b95ac21..c5262e1 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
+ * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
  *
  * This file is part of libFirm.
  *
  * PURPOSE.
  */
 
-/*
- * Project:     libFIRM
- * File name:   ir/opt/reassoc.c
- * Purpose:     Reassociation
- * Author:      Michael Beck
- * Created:
- * CVS-ID:      $Id$
- * Copyright:   (c) 1998-2007 Universität Karlsruhe
+/**
+ * @file
+ * @brief   Reassociation
+ * @author  Michael Beck
  */
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
 #include "config.h"
-#endif
 
+#include "iroptimize.h"
+#include "iropt_t.h"
 #include "irnode_t.h"
 #include "irgraph_t.h"
 #include "irmode_t.h"
-#include "iropt_t.h"
 #include "ircons_t.h"
 #include "irgmod.h"
-#include "dbginfo.h"
 #include "iropt_dbg.h"
 #include "irflag_t.h"
 #include "irgwalk.h"
+#include "irouts.h"
 #include "reassoc_t.h"
+#include "opt_init.h"
 #include "irhooks.h"
 #include "irloop.h"
+#include "pdeq.h"
 #include "debug.h"
+#include "irpass.h"
 
-DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
+//#define NEW_REASSOC
 
-typedef struct _walker_t {
-       int changes;          /* set, if a reassociation take place */
-} walker_t;
+DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
 
 typedef enum {
        NO_CONSTANT   = 0,    /**< node is not constant */
@@ -65,16 +61,13 @@ typedef enum {
  * @param n     the node to be checked for constant
  * @param block a block that might be in a loop
  */
-static const_class_t get_const_class(ir_node *n, ir_node *block)
+static const_class_t get_const_class(const ir_node *n, const ir_node *block)
 {
-       ir_op *op = get_irn_op(n);
-
-       if (op == op_Const)
+       if (is_Const(n))
                return REAL_CONSTANT;
 
-       /* although SymConst's are of course real constant, we cannot
-          fold them, so handle them like region constants */
-       if (op == op_SymConst)
+       /* constant nodes which can't be folded are region constants */
+       if (is_irn_constlike(n))
                return REGION_CONST;
 
        /*
@@ -131,7 +124,7 @@ static void get_comm_Binop_ops(ir_node *binop, ir_node **a, ir_node **c)
 }  /* get_comm_Binop_ops */
 
 /**
- * reassociate a Sub: x - c = (-c) + x
+ * reassociate a Sub: x - c = x + (-c)
  */
 static int reassoc_Sub(ir_node **in)
 {
@@ -147,16 +140,13 @@ static int reassoc_Sub(ir_node **in)
        block = get_nodes_block(n);
 
        /* handles rule R6:
-        * convert x - c => (-c) + x
-        *
-        * As there is NO real Minus in Firm it makes no sense to do this
-        * for non-real constants yet.
+        * convert x - c => x + (-c)
         */
        if (get_const_class(right, block) == REAL_CONSTANT) {
                ir_node *left  = get_Sub_left(n);
                ir_mode *mode;
                dbg_info *dbi;
-               ir_node *irn, *c;
+               ir_node *irn;
 
                switch (get_const_class(left, block)) {
                case REAL_CONSTANT:
@@ -173,17 +163,19 @@ static int reassoc_Sub(ir_node **in)
                        /* already constant, nothing to do */
                        return 0;
                }
+
                mode = get_irn_mode(n);
                dbi  = get_irn_dbg_info(n);
 
                /* Beware of SubP(P, Is) */
-               c   = new_r_Const(current_ir_graph, block, rmode, get_mode_null(rmode));
-               irn = new_rd_Sub(dbi, current_ir_graph, block, c, right, rmode);
-
-               irn = new_rd_Add(dbi, current_ir_graph, block, left, irn, get_irn_mode(n));
+               irn = new_rd_Minus(dbi, block, right, rmode);
+               irn = new_rd_Add(dbi, block, left, irn, mode);
 
                DBG((dbg, LEVEL_5, "Applied: %n - %n => %n + (-%n)\n",
-                       get_Sub_left(n), c, get_Sub_left(n), c));
+                       get_Sub_left(n), right, get_Sub_left(n), right));
+
+               if (n == irn)
+                       return 0;
 
                exchange(n, irn);
                *in = irn;
@@ -213,6 +205,8 @@ static ir_mode *get_mode_from_ops(ir_node *op1, ir_node *op2)
        return m1;
 }  /* get_mode_from_ops */
 
+#ifndef NEW_REASSOC
+
 /**
  * reassociate a commutative Binop
  *
@@ -223,7 +217,7 @@ static ir_mode *get_mode_from_ops(ir_node *op1, ir_node *op2)
 static int reassoc_commutative(ir_node **node)
 {
        ir_node *n     = *node;
-       ir_op *op      = get_irn_op(n);
+       ir_op   *op    = get_irn_op(n);
        ir_node *block = get_nodes_block(n);
        ir_node *t1, *c1;
 
@@ -245,7 +239,8 @@ static int reassoc_commutative(ir_node **node)
 
                if ( ((c_c1 > NO_CONSTANT) & (c_t2 > NO_CONSTANT)) &&
                     ((((c_c1 ^ c_c2 ^ c_t2) & REGION_CONST) == 0) || ((c_c1 & c_c2 & c_t2) == REGION_CONST)) ) {
-                       /* All three are constant and either all are constant expressions or two of them are:
+                       /* All three are constant and either all are constant expressions
+                        * or two of them are:
                         * then applying this rule would lead into a cycle
                         *
                         * Note that if t2 is a constant so is c2 hence we save one test.
@@ -253,29 +248,31 @@ static int reassoc_commutative(ir_node **node)
                        return 0;
                }
 
-               if ((c_c1 != NO_CONSTANT) & (c_c2 != NO_CONSTANT)) {
+               if ((c_c1 != NO_CONSTANT) /* & (c_c2 != NO_CONSTANT) */) {
                        /* handles rules R7, R8, R9, R10:
-                        * convert c1 .OP. (c2 .OP. x) => (c1 .OP. c2) .OP. x
+                        * convert c1 .OP. (c2 .OP. x) => x .OP. (c1 .OP. c2)
                         */
                        ir_node *irn, *in[2];
                        ir_mode *mode, *mode_c1 = get_irn_mode(c1), *mode_c2 = get_irn_mode(c2);
+                       ir_graph *irg = get_irn_irg(c1);
 
-                       /* It might happen, that c1 and c2 have different modes, for instance Is and Iu.
+                       /* It might happen, that c1 and c2 have different modes, for
+                        * instance Is and Iu.
                         * Handle this here.
                         */
                        if (mode_c1 != mode_c2) {
                                if (mode_is_int(mode_c1) && mode_is_int(mode_c2)) {
                                        /* get the bigger one */
                                        if (get_mode_size_bits(mode_c1) > get_mode_size_bits(mode_c2))
-                                               c2 = new_r_Conv(current_ir_graph, block, c2, mode_c1);
+                                               c2 = new_r_Conv(block, c2, mode_c1);
                                        else if (get_mode_size_bits(mode_c1) < get_mode_size_bits(mode_c2))
-                                               c1 = new_r_Conv(current_ir_graph, block, c1, mode_c2);
+                                               c1 = new_r_Conv(block, c1, mode_c2);
                                        else {
                                                /* Try to cast the real const */
                                                if (c_c1 == REAL_CONSTANT)
-                                                       c1 = new_r_Conv(current_ir_graph, block, c1, mode_c2);
+                                                       c1 = new_r_Conv(block, c1, mode_c2);
                                                else
-                                                       c2 = new_r_Conv(current_ir_graph, block, c2, mode_c1);
+                                                       c2 = new_r_Conv(block, c2, mode_c1);
                                        }
                                }
                        }
@@ -283,20 +280,20 @@ static int reassoc_commutative(ir_node **node)
                        in[0] = c1;
                        in[1] = c2;
 
-                       mode = get_mode_from_ops(in[0], in[1]);
-                       in[0] = optimize_node(new_ir_node(NULL, current_ir_graph, block, op, mode, 2, in));
-                       in[1] = t2;
+                       mode  = get_mode_from_ops(in[0], in[1]);
+                       in[1] = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode, 2, in));
+                       in[0] = t2;
 
                        mode = get_mode_from_ops(in[0], in[1]);
-                       irn   = optimize_node(new_ir_node(NULL, current_ir_graph, block, op, mode, 2, in));
+                       irn   = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode, 2, in));
 
-                       DBG((dbg, LEVEL_5, "Applied: %n .%s. (%n .%s. %n) => (%n .%s. %n) .%s. %n\n",
-                            c1, get_irn_opname(n), c2, get_irn_opname(n),
-                            t2, c1, get_irn_opname(n), c2, get_irn_opname(n), t2));
+                       DBG((dbg, LEVEL_5, "Applied: %n .%s. (%n .%s. %n) => %n .%s. (%n .%s. %n)\n",
+                            c1, get_irn_opname(n), c2, get_irn_opname(n), t2,
+                            t2, get_irn_opname(n), c1, get_irn_opname(n), c2));
                        /*
-                        * In some rare cases it can really happen that we get the same node back.
-                        * This might be happen in dead loops, were the Phi nodes are already gone away.
-                        * So check this.
+                        * In some rare cases it can really happen that we get the same
+                        * node back. This might be happen in dead loops, were the Phi
+                        * nodes are already gone away. So check this.
                         */
                        if (n != irn) {
                                exchange(n, irn);
@@ -305,16 +302,196 @@ static int reassoc_commutative(ir_node **node)
                        }
                }
        }
+       if (get_irn_op(c1) == op) {
+               ir_node *t = c1;
+               c1 = t1;
+               t1 = t;
+       }
+       if (get_irn_op(t1) == op) {
+               ir_node *l = get_binop_left(t1);
+               ir_node *r = get_binop_right(t1);
+               const_class_t c_r;
+
+               if (r == c1) {
+                       ir_node *t = r;
+                       r = l;
+                       l = t;
+               }
+               c_r = get_const_class(r, block);
+               if (c_r != NO_CONSTANT) {
+                       /*
+                        * Beware: don't do the following op if a constant was
+                        * placed below, else we will fall into a loop.
+                        */
+                       return 0;
+               }
+
+               if (l == c1) {
+                       /* convert x .OP. (x .OP. y) => y .OP. (x .OP. x) */
+                       ir_mode *mode_res = get_irn_mode(n);
+                       ir_mode *mode_c1  = get_irn_mode(c1);
+                       ir_graph *irg     = get_irn_irg(c1);
+                       ir_node *irn, *in[2];
+
+                       in[0] = c1;
+                       in[1] = c1;
+
+                       in[1] = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode_c1, 2, in));
+                       in[0] = r;
+
+                       irn   = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode_res, 2, in));
+
+                       DBG((dbg, LEVEL_5, "Applied: %n .%s. (%n .%s. %n) => %n .%s. (%n .%s. %n)\n",
+                               c1, get_irn_opname(n), l, get_irn_opname(n), r,
+                               r, get_irn_opname(n), c1, get_irn_opname(n), c1));
+
+                       if (n != irn) {
+                               exchange(n, irn);
+                               *node = irn;
+                               return 1;
+                       }
+               }
+       }
        return 0;
 }  /* reassoc_commutative */
 
+#else
+
+static ir_op          *commutative_op;
+static ir_node        *commutative_block;
+static struct obstack  commutative_args;
+
+static void collect_args(ir_node *node)
+{
+       ir_node *left  = get_binop_left(node);
+       ir_node *right = get_binop_right(node);
+
+       if (get_irn_op(left) == commutative_op
+                       && (!get_irn_outs_computed(left) || get_irn_n_outs(left) == 1)) {
+               collect_args(left);
+       } else {
+               obstack_ptr_grow(&commutative_args, left);
+       }
+
+       if (get_irn_op(right) == commutative_op
+                       && (!get_irn_outs_computed(right) || get_irn_n_outs(right) == 1)) {
+               collect_args(right);
+       } else {
+               obstack_ptr_grow(&commutative_args, right);
+       }
+
+#ifndef NDEBUG
+       {
+               ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
+               if (is_Add(node) && mode_is_reference(mode)) {
+                       assert(get_irn_mode(left) == mode || get_irn_mode(right) == mode);
+               } else {
+                       assert(get_irn_mode(left) == mode);
+                       assert(get_irn_mode(right) == mode);
+               }
+       }
+#endif
+}
+
+static int compare_nodes(const ir_node *node1, const ir_node *node2)
+{
+       const_class_t class1 = get_const_class(node1, commutative_block);
+       const_class_t class2 = get_const_class(node2, commutative_block);
+
+       if (class1 == class2)
+               return 0;
+       // return get_irn_idx(node1) - get_irn_idx(node2);
+
+       if (class1 < class2)
+               return -1;
+
+       assert(class1 > class2);
+       return 1;
+}
+
+static int compare_node_ptr(const void *e1, const void *e2)
+{
+       const ir_node *node1  = *((const ir_node *const*) e1);
+       const ir_node *node2  = *((const ir_node *const*) e2);
+       return compare_nodes(node1, node2);
+}
+
+static int reassoc_commutative(ir_node **n)
+{
+       int       i;
+       int       n_args;
+       ir_node  *last;
+       ir_node **args;
+       ir_mode  *mode;
+       ir_node  *node = *n;
+
+       commutative_op    = get_irn_op(node);
+       commutative_block = get_nodes_block(node);
+
+       /* collect all nodes with same op type */
+       collect_args(node);
+
+       n_args = obstack_object_size(&commutative_args) / sizeof(ir_node*);
+       args   = obstack_finish(&commutative_args);
+
+       /* shortcut: in most cases there's nothing to do */
+       if (n_args == 2 && compare_nodes(args[0], args[1]) <= 0) {
+               obstack_free(&commutative_args, args);
+               return 0;
+       }
+
+       /* sort the arguments */
+       qsort(args, n_args, sizeof(ir_node*), compare_node_ptr);
+
+       /* build new tree */
+       last = args[n_args-1];
+       mode = get_irn_mode(last);
+       for (i = n_args-2; i >= 0; --i) {
+               ir_mode *mode_right;
+               ir_node *new_node;
+               ir_node *in[2];
+               ir_graph *irg = get_irn_irg(last);
+
+               in[0] = last;
+               in[1] = args[i];
+
+               /* AddP violates the assumption that all modes in args are equal...
+                * we need some hacks to cope with this */
+               mode_right = get_irn_mode(in[1]);
+               if (mode_is_reference(mode_right)) {
+                       assert(is_Add(node) && mode_is_reference(get_irn_mode(node)));
+                       mode = get_irn_mode(in[1]);
+               }
+               if (mode_right != mode) {
+                       assert(is_Add(node) && mode_is_reference(get_irn_mode(node)));
+                       in[1] = new_r_Conv(irg, commutative_block,in[1], mode);
+               }
+
+               /* TODO: produce useful debug info! */
+               new_node = new_ir_node(NULL, irg, commutative_block,
+                                      commutative_op, mode, 2, in);
+               new_node = optimize_node(new_node);
+               last     = new_node;
+       }
+
+       /* CSE often returns the old node again, only exchange if needed */
+       if (last != node) {
+               exchange(node, last);
+               *n = last;
+               return 1;
+       }
+       return 0;
+}
+
+#endif
+
 #define reassoc_Add  reassoc_commutative
 #define reassoc_And  reassoc_commutative
 #define reassoc_Or   reassoc_commutative
 #define reassoc_Eor  reassoc_commutative
 
 /**
- * reassociate using distributive law for Mul and Add/Sub
+ * Reassociate using commutative law for Mul and distributive law for Mul and Add/Sub:
  */
 static int reassoc_Mul(ir_node **node)
 {
@@ -339,11 +516,11 @@ static int reassoc_Mul(ir_node **node)
 
                /* we can only multiplication rules on integer arithmetic */
                if (mode_is_int(get_irn_mode(t1)) && mode_is_int(get_irn_mode(t2))) {
-                       in[0] = new_rd_Mul(NULL, current_ir_graph, block, c, t1, mode);
-                       in[1] = new_rd_Mul(NULL, current_ir_graph, block, c, t2, mode);
+                       ir_graph *irg = get_irn_irg(t1);
+                       in[0] = new_rd_Mul(NULL, block, c, t1, mode);
+                       in[1] = new_rd_Mul(NULL, block, c, t2, mode);
 
-                       mode  = get_mode_from_ops(in[0], in[1]);
-                       irn   = optimize_node(new_ir_node(NULL, current_ir_graph, block, op, mode, 2, in));
+                       irn   = optimize_node(new_ir_node(NULL, irg, block, op, mode, 2, in));
 
                        /* In some cases it might happen that the new irn is equal the old one, for
                         * instance in:
@@ -367,109 +544,435 @@ static int reassoc_Mul(ir_node **node)
        return 0;
 }  /* reassoc_Mul */
 
+/**
+ * Reassociate Shl. We transform Shl(x, const) into Mul's if possible.
+ */
+static int reassoc_Shl(ir_node **node)
+{
+       ir_node   *n = *node;
+       ir_node   *c = get_Shl_right(n);
+       ir_node   *x, *blk, *irn;
+       ir_graph  *irg;
+       ir_mode   *mode;
+       ir_tarval *tv;
+
+       if (! is_Const(c))
+               return 0;
+
+       x = get_Shl_left(n);
+       mode = get_irn_mode(x);
+
+       tv = get_mode_one(mode);
+       tv = tarval_shl(tv, get_Const_tarval(c));
+
+       if (tv == tarval_bad)
+               return 0;
+
+       blk = get_nodes_block(n);
+       irg = get_irn_irg(blk);
+       c   = new_r_Const(irg, tv);
+       irn = new_rd_Mul(get_irn_dbg_info(n), blk, x, c, mode);
+
+       if (irn != n) {
+               exchange(n, irn);
+               *node = irn;
+               return 1;
+       }
+       return 0;
+}  /* reassoc_Shl */
+
 /**
  * The walker for the reassociation.
  */
-static void do_reassociation(ir_node *n, void *env)
+static void wq_walker(ir_node *n, void *env)
 {
-       walker_t *wenv = env;
-       int res;
+       waitq *const wq = (waitq*)env;
 
-       if (is_no_Block(n)) {
-               ir_node *blk = get_nodes_block(n);
+       set_irn_link(n, NULL);
+       if (!is_Block(n)) {
+               waitq_put(wq, n);
+               set_irn_link(n, wq);
+       }
+}  /* wq_walker */
 
-               if (is_Block_dead(blk) || get_Block_dom_depth(blk) < 0) {
-                       /* We are in a dead block, do not optimize or we may fall into an endless
-                          loop. We check this here instead of requiring that all dead blocks are removed
-                          which or cf_opt do not guarantee yet. */
-                       return;
-               }
+/**
+ * The walker for the reassociation.
+ */
+static void do_reassociation(waitq *const wq)
+{
+       int i, res, changed;
+       ir_node *n;
+
+       while (! waitq_empty(wq)) {
+               n = (ir_node*)waitq_get(wq);
+               set_irn_link(n, NULL);
 
                hook_reassociate(1);
 
                /* reassociation must run until a fixpoint is reached. */
+               changed = 0;
                do {
-                       ir_op   *op    = get_irn_op(n);
-                       ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
+                       ir_op    *op   = get_irn_op(n);
+                       ir_mode  *mode = get_irn_mode(n);
 
                        res = 0;
 
                        /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
-                       if (mode_is_float(mode) && get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic)
+                       if (mode_is_float(mode) && get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic)
                                break;
 
                        if (op->ops.reassociate) {
                                res = op->ops.reassociate(&n);
 
-                               wenv->changes |= res;
+                               changed |= res;
                        }
                } while (res == 1);
-
                hook_reassociate(0);
+
+               if (changed) {
+                       for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i) {
+                               ir_node *pred = get_irn_n(n, i);
+
+                               if (get_irn_link(pred) != wq) {
+                                       waitq_put(wq, pred);
+                                       set_irn_link(pred, wq);
+                               }
+                       }
+               }
        }
 }  /* do_reassociation */
 
+/**
+ * Returns the earliest were a,b are available.
+ * Note that we know that a, b both dominate
+ * the block of the previous operation, so one must dominate the other.
+ *
+ * If the earliest block is the start block, return curr_blk instead
+ */
+static ir_node *earliest_block(ir_node *a, ir_node *b, ir_node *curr_blk)
+{
+       ir_node *blk_a = get_nodes_block(a);
+       ir_node *blk_b = get_nodes_block(b);
+       ir_node *res;
+
+       /* if blk_a != blk_b, one must dominate the other */
+       if (block_dominates(blk_a, blk_b))
+               res = blk_b;
+       else
+               res = blk_a;
+       if (res == get_irg_start_block(get_irn_irg(curr_blk)))
+               return curr_blk;
+       return res;
+}  /* earliest_block */
+
+/**
+ * Checks whether a node is a Constant expression.
+ * The following trees are constant expressions:
+ *
+ * Const, SymConst, Const + SymConst
+ *
+ * Handling SymConsts as const might be not a good idea for all
+ * architectures ...
+ */
+static int is_constant_expr(ir_node *irn)
+{
+       ir_op *op;
+
+       switch (get_irn_opcode(irn)) {
+       case iro_Const:
+       case iro_SymConst:
+               return 1;
+       case iro_Add:
+               op = get_irn_op(get_Add_left(irn));
+               if (op != op_Const && op != op_SymConst)
+                       return 0;
+               op = get_irn_op(get_Add_right(irn));
+               if (op != op_Const && op != op_SymConst)
+                       return 0;
+               return 1;
+       default:
+               return 0;
+       }
+}  /* is_constant_expr */
+
+/**
+ * Apply distributive Law for Mul and Add/Sub
+ */
+static int reverse_rule_distributive(ir_node **node)
+{
+       ir_node *n = *node;
+       ir_node *left  = get_binop_left(n);
+       ir_node *right = get_binop_right(n);
+       ir_node *x, *blk, *curr_blk;
+       ir_node *a, *b, *irn;
+       ir_op *op;
+       ir_mode *mode;
+       dbg_info *dbg;
+
+       op = get_irn_op(left);
+       if (op != get_irn_op(right))
+               return 0;
+
+       if (op == op_Shl) {
+               x = get_Shl_right(left);
+
+               if (x == get_Shl_right(right)) {
+                       /* (a << x) +/- (b << x) ==> (a +/- b) << x */
+                       a = get_Shl_left(left);
+                       b = get_Shl_left(right);
+                       goto transform;
+               }
+       } else if (op == op_Mul) {
+               x = get_Mul_left(left);
+
+               if (x == get_Mul_left(right)) {
+                       /* (x * a) +/- (x * b) ==> (a +/- b) * x */
+                       a = get_Mul_right(left);
+                       b = get_Mul_right(right);
+                       goto transform;
+               } else if (x == get_Mul_right(right)) {
+                       /* (x * a) +/- (b * x) ==> (a +/- b) * x */
+                       a = get_Mul_right(left);
+                       b = get_Mul_left(right);
+                       goto transform;
+               }
+
+               x = get_Mul_right(left);
+
+               if (x == get_Mul_right(right)) {
+                       /* (a * x) +/- (b * x) ==> (a +/- b) * x */
+                       a = get_Mul_left(left);
+                       b = get_Mul_left(right);
+                       goto transform;
+               } else if (x == get_Mul_left(right)) {
+                       /* (a * x) +/- (x * b) ==> (a +/- b) * x */
+                       a = get_Mul_left(left);
+                       b = get_Mul_right(right);
+                       goto transform;
+               }
+       }
+       return 0;
+
+transform:
+       curr_blk = get_nodes_block(n);
+
+       blk = earliest_block(a, b, curr_blk);
+
+       dbg  = get_irn_dbg_info(n);
+       mode = get_irn_mode(n);
+
+       if (is_Add(n))
+               irn = new_rd_Add(dbg, blk, a, b, mode);
+       else
+               irn = new_rd_Sub(dbg, blk, a, b, mode);
+
+       blk  = earliest_block(irn, x, curr_blk);
+
+       if (op == op_Mul)
+               irn = new_rd_Mul(dbg, blk, irn, x, mode);
+       else
+               irn = new_rd_Shl(dbg, blk, irn, x, mode);
+
+       exchange(n, irn);
+       *node = irn;
+       return 1;
+}  /* reverse_rule_distributive */
+
+/**
+ * Move Constants towards the root.
+ */
+static int move_consts_up(ir_node **node)
+{
+       ir_node *n = *node;
+       ir_op *op;
+       ir_node *l, *r, *a, *b, *c, *blk, *irn, *in[2];
+       ir_mode *mode, *ma, *mb;
+       dbg_info *dbg;
+       ir_graph *irg;
+
+       l = get_binop_left(n);
+       r = get_binop_right(n);
+
+       /* check if one is already a constant expression */
+       if (is_constant_expr(l) || is_constant_expr(r))
+               return 0;
+
+       dbg = get_irn_dbg_info(n);
+       op = get_irn_op(n);
+       if (get_irn_op(l) == op) {
+               /* (a .op. b) .op. r */
+               a = get_binop_left(l);
+               b = get_binop_right(l);
+
+               if (is_constant_expr(a)) {
+                       /* (C .op. b) .op. r ==> (r .op. b) .op. C */
+                       c = a;
+                       a = r;
+                       blk = get_nodes_block(l);
+                       dbg = dbg == get_irn_dbg_info(l) ? dbg : NULL;
+                       goto transform;
+               } else if (is_constant_expr(b)) {
+                       /* (a .op. C) .op. r ==> (a .op. r) .op. C */
+                       c = b;
+                       b = r;
+                       blk = get_nodes_block(l);
+                       dbg = dbg == get_irn_dbg_info(l) ? dbg : NULL;
+                       goto transform;
+               }
+       }
+       if (get_irn_op(r) == op) {
+               /* l .op. (a .op. b) */
+               a = get_binop_left(r);
+               b = get_binop_right(r);
+
+               if (is_constant_expr(a)) {
+                       /* l .op. (C .op. b) ==> (l .op. b) .op. C */
+                       c = a;
+                       a = l;
+                       blk = get_nodes_block(r);
+                       dbg = dbg == get_irn_dbg_info(r) ? dbg : NULL;
+                       goto transform;
+               } else if (is_constant_expr(b)) {
+                       /* l .op. (a .op. C) ==> (a .op. l) .op. C */
+                       c = b;
+                       b = l;
+                       blk = get_nodes_block(r);
+                       dbg = dbg == get_irn_dbg_info(r) ? dbg : NULL;
+                       goto transform;
+               }
+       }
+       return 0;
+
+transform:
+       /* In some cases a and b might be both of different integer mode, and c a SymConst.
+        * in that case we could either
+        * 1.) cast into unsigned mode
+        * 2.) ignore
+        * we implement the second here
+        */
+       ma = get_irn_mode(a);
+       mb = get_irn_mode(b);
+       if (ma != mb && mode_is_int(ma) && mode_is_int(mb))
+               return 0;
+
+       /* check if (a .op. b) can be calculated in the same block is the old instruction */
+       if (! block_dominates(get_nodes_block(a), blk))
+               return 0;
+       if (! block_dominates(get_nodes_block(b), blk))
+               return 0;
+       /* ok */
+       in[0] = a;
+       in[1] = b;
+
+       mode = get_mode_from_ops(a, b);
+       irg  = get_irn_irg(blk);
+       in[0] = irn = optimize_node(new_ir_node(dbg, irg, blk, op, mode, 2, in));
+
+       /* beware: optimize_node might have changed the opcode, check again */
+       if (is_Add(irn) || is_Sub(irn)) {
+               reverse_rule_distributive(&in[0]);
+       }
+       in[1] = c;
+
+       mode = get_mode_from_ops(in[0], in[1]);
+       irn = optimize_node(new_ir_node(dbg, irg, blk, op, mode, 2, in));
+
+       exchange(n, irn);
+       *node = irn;
+       return 1;
+}  /* move_consts_up */
+
+/**
+ * Apply the rules in reverse order, removing code that was not collapsed
+ */
+static void reverse_rules(ir_node *node, void *env)
+{
+       (void)env;
+
+       ir_graph *irg  = get_irn_irg(node);
+       ir_mode  *mode = get_irn_mode(node);
+       int res;
+
+       /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
+       if (mode_is_float(mode) && get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
+               return;
+
+       do {
+               ir_op *op = get_irn_op(node);
+
+               res = 0;
+               if (is_op_commutative(op)) {
+                       res = move_consts_up(&node);
+               }
+               /* beware: move_consts_up might have changed the opcode, check again */
+               if (is_Add(node) || is_Sub(node)) {
+                       res = reverse_rule_distributive(&node);
+               }
+       } while (res);
+}
+
 /*
  * do the reassociation
  */
 void optimize_reassociation(ir_graph *irg)
 {
-       walker_t env;
-       irg_loopinfo_state state;
-
        assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_building);
        assert(get_irg_pinned(irg) != op_pin_state_floats &&
                "Reassociation needs pinned graph to work properly");
 
-       /* reassociation needs constant folding */
-       if (!get_opt_reassociation() || !get_opt_constant_folding())
-               return;
-
-       /* we use dominance to detect dead blocks */
-       assure_doms(irg);
+       assure_irg_properties(irg,
+               IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE
+               | IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_LOOPINFO);
 
-       /*
-        * Calculate loop info, so we could identify loop-invariant
-        * code and threat it like a constant.
-        * We only need control flow loops here but can handle generic
-        * INTRA info as well.
-        */
-       state = get_irg_loopinfo_state(irg);
-       if ((state & loopinfo_inter) ||
-               (state & (loopinfo_constructed | loopinfo_valid)) != (loopinfo_constructed | loopinfo_valid))
-               construct_cf_backedges(irg);
+#ifdef NEW_REASSOC
+       assire_irg_properties(irg, IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUTS);
+       obstack_init(&commutative_args);
+#endif
 
-       env.changes = 0;
+       waitq *const wq = new_waitq();
 
-       /* now we have collected enough information, optimize */
-       irg_walk_graph(irg, NULL, do_reassociation, &env);
+       /* disable some optimizations while reassoc is running to prevent endless loops */
+       set_reassoc_running(1);
+       {
+               /* now we have collected enough information, optimize */
+               irg_walk_graph(irg, NULL, wq_walker, wq);
+               do_reassociation(wq);
 
-       /* Handle graph state */
-       if (env.changes) {
-               set_irg_outs_inconsistent(irg);
-               set_irg_loopinfo_inconsistent(irg);
+               /* reverse those rules that do not result in collapsed constants */
+               irg_walk_graph(irg, NULL, reverse_rules, NULL);
        }
+       set_reassoc_running(0);
+
+#ifdef NEW_REASSOC
+       obstack_free(&commutative_args, NULL);
+#endif
+
+       del_waitq(wq);
+
+       confirm_irg_properties(irg, IR_GRAPH_PROPERTIES_CONTROL_FLOW);
 }  /* optimize_reassociation */
 
-/* Sets the default reassociation operation for an ir_op_ops. */
-ir_op_ops *firm_set_default_reassoc(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
+/* create a pass for the reassociation */
+ir_graph_pass_t *optimize_reassociation_pass(const char *name)
 {
-#define CASE(a) case iro_##a: ops->reassociate  = reassoc_##a; break
-
-       switch (code) {
-       CASE(Mul);
-       CASE(Add);
-       CASE(Sub);
-       CASE(And);
-       CASE(Or);
-       CASE(Eor);
-       default:
-               /* leave NULL */;
-       }
+       return def_graph_pass(name ? name : "reassoc", optimize_reassociation);
+}  /* optimize_reassociation_pass */
 
-       return ops;
-#undef CASE
-}  /* firm_set_default_reassoc */
+static void register_node_reassoc_func(ir_op *op, reassociate_func func)
+{
+       op->ops.reassociate = func;
+}
+
+void ir_register_reassoc_node_ops(void)
+{
+       register_node_reassoc_func(op_Mul, reassoc_Mul);
+       register_node_reassoc_func(op_Add, reassoc_Add);
+       register_node_reassoc_func(op_Sub, reassoc_Sub);
+       register_node_reassoc_func(op_And, reassoc_And);
+       register_node_reassoc_func(op_Or,  reassoc_Or);
+       register_node_reassoc_func(op_Eor, reassoc_Eor);
+       register_node_reassoc_func(op_Shl, reassoc_Shl);
+}
 
 /* initialize the reassociation by adding operations to some opcodes */
 void firm_init_reassociation(void)