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[libfirm] / ir / tv / tv.c
index eaa8886..1892f6f 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.
  *
  * @date     2003
  * @author   Mathias Heil
  * @version  $Id$
- * @summary
+ * @brief
  *
  * Values are stored in a format depending upon chosen arithmetic
  * module. Default uses strcalc and fltcalc.
  * This implementation assumes:
  *  - target has IEEE-754 floating-point arithmetic.
  */
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
-# include "config.h"
-#endif
+#include "config.h"
 
 #include <assert.h>         /* assertions */
 #include <stdlib.h>         /* atoi() */
-#ifdef HAVE_STRING_H
-# include <string.h>         /* nice things for strings */
-#endif
+#include <string.h>
 #ifdef HAVE_STRINGS_H
 #include <strings.h>        /* strings.h also includes bsd only function strcasecmp */
 #endif
-#ifdef HAVE_STDLIB_H
-# include <stdlib.h>
-#endif
+#include <stdlib.h>
 
 #include "tv_t.h"
 #include "set.h"            /* to store tarvals in */
@@ -94,16 +88,32 @@ enum float_to_int_mode {
 
 #define fail_verify(a) _fail_verify((a), __FILE__, __LINE__)
 
-/****************************************************************************
- *   private variables
- ****************************************************************************/
-static struct set *tarvals = NULL;   /* container for tarval structs */
-static struct set *values = NULL;    /* container for values */
+/** A set containing all existing tarvals. */
+static struct set *tarvals = NULL;
+/** A set containing all existing values. */
+static struct set *values = NULL;
+
+/** The carry flag for SOME operations. -1 means UNDEFINED here */
+static int carry_flag = -1;
+
+/** The integer overflow mode. */
 static tarval_int_overflow_mode_t int_overflow_mode = TV_OVERFLOW_WRAP;
 
 /** if this is set non-zero, the constant folding for floating point is OFF */
 static int no_float = 0;
 
+/** IEEE-754r half precision */
+static const ieee_descriptor_t half_desc     = {  5,  10, 0, NORMAL };
+/** IEEE-754 single precision */
+static const ieee_descriptor_t single_desc   = {  8,  23, 0, NORMAL };
+/** IEEE-754 double precision */
+static const ieee_descriptor_t double_desc   = { 11,  52, 0, NORMAL };
+/** Intel x87 extended precision */
+static const ieee_descriptor_t extended_desc = { 15,  63, 1, NORMAL };
+
+/** IEEE-754r quad precision */
+static const ieee_descriptor_t quad_desc     = { 15, 112, 0, NORMAL };
+
 /****************************************************************************
  *   private functions
  ****************************************************************************/
@@ -114,16 +124,15 @@ static void _fail_verify(tarval *tv, const char* file, int line)
 {
        /* print a memory image of the tarval and throw an assertion */
        if (tv)
-               printf("%s:%d: Invalid tarval:\n  mode: %s\n value: [%p]\n", file, line, get_mode_name(tv->mode), tv->value);
+               panic("%s:%d: Invalid tarval: mode: %F\n value: [%p]", file, line, tv->mode, tv->value);
        else
-               printf("%s:%d: Invalid tarval (null)", file, line);
-       assert(0);
+               panic("%s:%d: Invalid tarval (null)", file, line);
 }
 #ifdef __GNUC__
-INLINE static void tarval_verify(tarval *tv) __attribute__ ((unused));
+inline static void tarval_verify(tarval *tv) __attribute__ ((unused));
 #endif
 
-INLINE static void tarval_verify(tarval *tv)
+inline static void tarval_verify(tarval *tv)
 {
        assert(tv);
        assert(tv->mode);
@@ -134,8 +143,6 @@ INLINE static void tarval_verify(tarval *tv)
 
        if (!FIND_TARVAL(tv)) fail_verify(tv);
        if (tv->length > 0 && !FIND_VALUE(tv->value, tv->length)) fail_verify(tv);
-
-       return;
 }
 #endif /* NDEBUG */
 
@@ -158,6 +165,29 @@ static int hash_val(const void *value, unsigned int length) {
        return hash;
 }
 
+static int cmp_tv(const void *p1, const void *p2, size_t n) {
+       const tarval *tv1 = p1;
+       const tarval *tv2 = p2;
+       (void) n;
+
+       assert(tv1->kind == k_tarval);
+       assert(tv2->kind == k_tarval);
+       if (tv1->mode < tv2->mode)
+               return -1;
+       if (tv1->mode > tv2->mode)
+               return 1;
+       if (tv1->length < tv2->length)
+               return -1;
+       if (tv1->length > tv2->length)
+               return 1;
+       if (tv1->value < tv2->value)
+               return -1;
+       if (tv1->value > tv2->value)
+               return 1;
+
+       return 0;
+}
+
 /** finds tarval with value/mode or creates new tarval */
 static tarval *get_tarval(const void *value, int length, ir_mode *mode) {
        tarval tv;
@@ -193,8 +223,8 @@ static tarval *get_tarval_overflow(const void *value, int length, ir_mode *mode)
        case irms_reference:
                /* addresses always wrap around */
                temp = alloca(sc_get_buffer_length());
-               sc_val_from_ulong(-1, temp);
-               sc_and(temp, value, temp);
+               memcpy(temp, value, sc_get_buffer_length());
+               sc_truncate(get_mode_size_bits(mode), temp);
                /* the sc_ module expects that all bits are set ... */
                sign_extend(temp, mode);
                return get_tarval(temp, length, mode);
@@ -206,8 +236,8 @@ static tarval *get_tarval_overflow(const void *value, int length, ir_mode *mode)
                                return get_mode_max(mode);
                        case TV_OVERFLOW_WRAP:
                                temp = alloca(sc_get_buffer_length());
-                               sc_val_from_ulong(-1, temp);
-                               sc_and(temp, value, temp);
+                               memcpy(temp, value, sc_get_buffer_length());
+                               sc_truncate(get_mode_size_bits(mode), temp);
                                /* the sc_ module expects that all bits are set ... */
                                sign_extend(temp, mode);
                                return get_tarval(temp, length, mode);
@@ -223,8 +253,8 @@ static tarval *get_tarval_overflow(const void *value, int length, ir_mode *mode)
                                return get_mode_min(mode);
                        case TV_OVERFLOW_WRAP: {
                                char *temp = alloca(sc_get_buffer_length());
-                               sc_val_from_ulong(-1, temp);
-                               sc_and(temp, value, temp);
+                               memcpy(temp, value, sc_get_buffer_length());
+                               sc_truncate(get_mode_size_bits(mode), temp);
                                return get_tarval(temp, length, mode);
                        }
                        case TV_OVERFLOW_BAD:
@@ -237,10 +267,12 @@ static tarval *get_tarval_overflow(const void *value, int length, ir_mode *mode)
 
        case irms_float_number:
                if (SWITCH_NOINFINITY && fc_is_inf(value)) {
-                       return fc_is_negative(value)?get_mode_min(mode):get_mode_max(mode);
+                       /* clip infinity to maximum value */
+                       return fc_is_negative(value) ? get_mode_min(mode) : get_mode_max(mode);
                }
 
                if (SWITCH_NODENORMALS && fc_is_subnormal(value)) {
+                       /* clip denormals to zero */
                        return get_mode_null(mode);
                }
                break;
@@ -254,12 +286,31 @@ static tarval *get_tarval_overflow(const void *value, int length, ir_mode *mode)
 /*
  *   public variables declared in tv.h
  */
-static tarval reserved_tv[4];
+static tarval reserved_tv[6];
 
-tarval *tarval_bad       = &reserved_tv[0];
-tarval *tarval_undefined = &reserved_tv[1];
-tarval *tarval_b_false   = &reserved_tv[2];
-tarval *tarval_b_true    = &reserved_tv[3];
+tarval *tarval_b_false     = &reserved_tv[0];
+tarval *tarval_b_true      = &reserved_tv[1];
+tarval *tarval_bad         = &reserved_tv[2];
+tarval *tarval_undefined   = &reserved_tv[3];
+tarval *tarval_reachable   = &reserved_tv[4];
+tarval *tarval_unreachable = &reserved_tv[5];
+
+/**
+ * get the float descriptor for given mode.
+ */
+static const ieee_descriptor_t *get_descriptor(const ir_mode *mode) {
+       switch (get_mode_size_bits(mode)) {
+       case 16:  return &half_desc;
+       case 32:  return &single_desc;
+       case 64:  return &double_desc;
+       case 80:
+       case 96:  return &extended_desc;
+       case 128: return &quad_desc;
+       default:
+               panic("Unsupported mode in get_descriptor()");
+               return NULL;
+       }
+}
 
 /*
  *   public functions declared in tv.h
@@ -270,6 +321,8 @@ tarval *tarval_b_true    = &reserved_tv[3];
  */
 tarval *new_tarval_from_str(const char *str, size_t len, ir_mode *mode)
 {
+       const ieee_descriptor_t *desc;
+
        assert(str);
        assert(len);
        assert(mode);
@@ -278,40 +331,32 @@ tarval *new_tarval_from_str(const char *str, size_t len, ir_mode *mode)
        case irms_control_flow:
        case irms_memory:
        case irms_auxiliary:
-               assert(0);
-               break;
+               panic("Unsupported tarval creation with mode %F", mode);
 
        case irms_internal_boolean:
                /* match [tT][rR][uU][eE]|[fF][aA][lL][sS][eE] */
-               if (strcasecmp(str, "true")) return tarval_b_true;
-               else if (strcasecmp(str, "false")) return tarval_b_true;
+               if (!strcasecmp(str, "true"))
+                       return tarval_b_true;
+               else if (!strcasecmp(str, "false"))
+                       return tarval_b_false;
                else
                        /* XXX This is C semantics */
                        return atoi(str) ? tarval_b_true : tarval_b_false;
 
        case irms_float_number:
-               switch (get_mode_size_bits(mode)) {
-               case 32:
-                       fc_val_from_str(str, len, 8, 23, NULL);
-                       break;
-               case 64:
-                       fc_val_from_str(str, len, 11, 52, NULL);
-                       break;
-               case 80:
-                       fc_val_from_str(str, len, 15, 64, NULL);
-                       break;
-               }
+               desc = get_descriptor(mode);
+               fc_val_from_str(str, len, desc, NULL);
                return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 
        case irms_reference:
-               /* same as integer modes */
+               if (!strcasecmp(str, "null"))
+                       return get_tarval_null(mode);
+               /* FALLTHROUGH */
        case irms_int_number:
                sc_val_from_str(str, len, NULL, mode);
                return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
        }
-
-       assert(0);  /* can't be reached, can it? */
-       return NULL;
+       panic("Unsupported tarval creation with mode %F", mode);
 }
 
 /*
@@ -364,19 +409,11 @@ long get_tarval_long(tarval* tv) {
 }
 
 tarval *new_tarval_from_double(long double d, ir_mode *mode) {
-       assert(mode && (get_mode_sort(mode) == irms_float_number));
+       const ieee_descriptor_t *desc;
 
-       switch (get_mode_size_bits(mode)) {
-       case 32:
-               fc_val_from_ieee754(d, 8, 23, NULL);
-               break;
-       case 64:
-               fc_val_from_ieee754(d, 11, 52, NULL);
-               break;
-       case 80:
-               fc_val_from_ieee754(d, 15, 64, NULL);
-               break;
-       }
+       assert(mode && (get_mode_sort(mode) == irms_float_number));
+       desc = get_descriptor(mode);
+       fc_val_from_ieee754(d, desc, NULL);
        return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 }
 
@@ -429,36 +466,35 @@ tarval *(get_tarval_b_true)(void) {
        return _get_tarval_b_true();
 }
 
+tarval *(get_tarval_reachable)(void) {
+       return _get_tarval_reachable();
+}
+
+tarval *(get_tarval_unreachable)(void) {
+       return _get_tarval_unreachable();
+}
+
 tarval *get_tarval_max(ir_mode *mode) {
-       assert(mode);
+       const ieee_descriptor_t *desc;
 
+       assert(mode);
        if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
        }
 
-       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       switch (get_mode_sort(mode)) {
        case irms_control_flow:
        case irms_memory:
        case irms_auxiliary:
-               assert(0);
-               break;
+               panic("mode %F does not support maximum value", mode);
 
        case irms_internal_boolean:
                return tarval_b_true;
 
        case irms_float_number:
-               switch(get_mode_size_bits(mode)) {
-               case 32:
-                       fc_get_max(8, 23, NULL);
-                       break;
-               case 64:
-                       fc_get_max(11, 52, NULL);
-                       break;
-               case 80:
-                       fc_get_max(15, 64, NULL);
-                       break;
-               }
+               desc = get_descriptor(mode);
+               fc_get_max(desc, NULL);
                return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 
        case irms_reference:
@@ -470,35 +506,26 @@ tarval *get_tarval_max(ir_mode *mode) {
 }
 
 tarval *get_tarval_min(ir_mode *mode) {
-       assert(mode);
+       const ieee_descriptor_t *desc;
 
+       assert(mode);
        if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
        }
 
-       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       switch (get_mode_sort(mode)) {
        case irms_control_flow:
        case irms_memory:
        case irms_auxiliary:
-               assert(0);
-               break;
+               panic("mode %F does not support minimum value", mode);
 
        case irms_internal_boolean:
                return tarval_b_false;
 
        case irms_float_number:
-               switch(get_mode_size_bits(mode)) {
-               case 32:
-                       fc_get_min(8, 23, NULL);
-                       break;
-               case 64:
-                       fc_get_min(11, 52, NULL);
-                       break;
-               case 80:
-                       fc_get_min(15, 64, NULL);
-                       break;
-               }
+               desc = get_descriptor(mode);
+               fc_get_min(desc, NULL);
                return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 
        case irms_reference:
@@ -520,12 +547,11 @@ tarval *get_tarval_null(ir_mode *mode) {
                return tarval_bad;
        }
 
-       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       switch (get_mode_sort(mode)) {
        case irms_control_flow:
        case irms_memory:
        case irms_auxiliary:
-               assert(0);
-               break;
+               panic("mode %F does not support null value", mode);
 
        case irms_float_number:
                return new_tarval_from_double(0.0, mode);
@@ -543,18 +569,14 @@ tarval *get_tarval_null(ir_mode *mode) {
 tarval *get_tarval_one(ir_mode *mode) {
        assert(mode);
 
-       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
-               /* vector arithmetic not implemented yet */
-               assert(0);
-               return tarval_bad;
-       }
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
+               panic("vector arithmetic not implemented yet");
 
-       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       switch (get_mode_sort(mode)) {
        case irms_control_flow:
        case irms_memory:
        case irms_auxiliary:
-               assert(0);
-               break;
+               panic("mode %F does not support one value", mode);
 
        case irms_internal_boolean:
                return tarval_b_true;
@@ -572,18 +594,14 @@ tarval *get_tarval_one(ir_mode *mode) {
 tarval *get_tarval_all_one(ir_mode *mode) {
        assert(mode);
 
-       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
-               /* vector arithmetic not implemented yet */
-               assert(0);
-               return tarval_bad;
-       }
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
+               panic("vector arithmetic not implemented yet");
 
-       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       switch (get_mode_sort(mode)) {
        case irms_control_flow:
        case irms_memory:
        case irms_auxiliary:
-               assert(0);
-               return tarval_bad;
+               panic("mode %F does not support all-one value", mode);
 
        case irms_int_number:
        case irms_internal_boolean:
@@ -597,21 +615,26 @@ tarval *get_tarval_all_one(ir_mode *mode) {
        return tarval_bad;
 }
 
+int tarval_is_constant(tarval *tv) {
+       int num_res = sizeof(reserved_tv) / sizeof(reserved_tv[0]);
+
+       /* reserved tarvals are NOT constants. Note that although
+          tarval_b_true and tarval_b_false are reserved, they are constants of course. */
+       return (tv < &reserved_tv[2] || tv > &reserved_tv[num_res - 1]);
+}
+
 tarval *get_tarval_minus_one(ir_mode *mode) {
        assert(mode);
 
-       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
-               /* vector arithmetic not implemented yet */
-               return tarval_bad;
-       }
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
+               panic("vector arithmetic not implemented yet");
 
-       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       switch (get_mode_sort(mode)) {
        case irms_control_flow:
        case irms_memory:
        case irms_auxiliary:
        case irms_internal_boolean:
-               assert(0);
-               break;
+               panic("mode %F does not support minus one value", mode);
 
        case irms_reference:
                return tarval_bad;
@@ -626,101 +649,57 @@ tarval *get_tarval_minus_one(ir_mode *mode) {
 }
 
 tarval *get_tarval_nan(ir_mode *mode) {
-       assert(mode);
+       const ieee_descriptor_t *desc;
 
-       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
-               /* vector arithmetic not implemented yet */
-               return tarval_bad;
-       }
+       assert(mode);
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
+               panic("vector arithmetic not implemented yet");
 
        if (get_mode_sort(mode) == irms_float_number) {
-               switch(get_mode_size_bits(mode)) {
-               case 32:
-                       fc_get_qnan(8, 23, NULL);
-                       break;
-               case 64:
-                       fc_get_qnan(11, 52, NULL);
-                       break;
-               case 80:
-                       fc_get_qnan(15, 64, NULL);
-                       break;
-               }
+               desc = get_descriptor(mode);
+               fc_get_qnan(desc, NULL);
                return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
-       } else {
-               assert(0 && "tarval is not floating point");
-               return tarval_bad;
-       }
+       } else
+               panic("mode %F does not support NaN value", mode);
 }
 
 tarval *get_tarval_plus_inf(ir_mode *mode) {
        assert(mode);
-
-       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
-               /* vector arithmetic not implemented yet */
-               return tarval_bad;
-       }
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
+               panic("vector arithmetic not implemented yet");
 
        if (get_mode_sort(mode) == irms_float_number) {
-               switch(get_mode_size_bits(mode)) {
-               case 32:
-                       fc_get_plusinf(8, 23, NULL);
-                       break;
-               case 64:
-                       fc_get_plusinf(11, 52, NULL);
-                       break;
-               case 80:
-                       fc_get_plusinf(15, 64, NULL);
-                       break;
-               }
+               const ieee_descriptor_t *desc = get_descriptor(mode);
+               fc_get_plusinf(desc, NULL);
                return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
-       } else {
-               assert(0 && "tarval is not floating point");
-               return tarval_bad;
-       }
+       } else
+               panic("mode %F does not support +inf value", mode);
 }
 
 tarval *get_tarval_minus_inf(ir_mode *mode) {
        assert(mode);
 
-       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
-               /* vector arithmetic not implemented yet */
-               return tarval_bad;
-       }
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1)
+               panic("vector arithmetic not implemented yet");
 
        if (get_mode_sort(mode) == irms_float_number) {
-               switch(get_mode_size_bits(mode)) {
-               case 32:
-                       fc_get_minusinf(8, 23, NULL);
-                       break;
-               case 64:
-                       fc_get_minusinf(11, 52, NULL);
-                       break;
-               case 80:
-                       fc_get_minusinf(15, 64, NULL);
-                       break;
-               }
+               const ieee_descriptor_t *desc = get_descriptor(mode);
+               fc_get_minusinf(desc, NULL);
                return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
-       } else {
-               assert(0 && "tarval is not floating point");
-               return tarval_bad;
-       }
+       } else
+               panic("mode %F does not support -inf value", mode);
 }
 
 /*
- * Arithmethic operations on tarvals ========================================
+ * Arithmetic operations on tarvals ========================================
  */
 
 /*
  * test if negative number, 1 means 'yes'
  */
 int tarval_is_negative(tarval *a) {
-       assert(a);
-
-       if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
-               /* vector arithmetic not implemented yet */
-               assert(0 && "tarval_is_negative is not allowed for vector modes");
-               return 0;
-       }
+       if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1)
+               panic("vector arithmetic not implemented yet");
 
        switch (get_mode_sort(a->mode)) {
        case irms_int_number:
@@ -729,11 +708,10 @@ int tarval_is_negative(tarval *a) {
                        return sc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1 ? 1 : 0;
 
        case irms_float_number:
-               return fc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1 ? 1 : 0;
+               return fc_is_negative(a->value);
 
        default:
-               assert(0 && "not implemented");
-               return 0;
+               panic("mode %F does not support negation value", a->mode);
        }
 }
 
@@ -743,7 +721,7 @@ int tarval_is_negative(tarval *a) {
 int tarval_is_null(tarval *a) {
        return
                a != tarval_bad &&
-               a == get_tarval_null(get_tarval_mode(a));
+               a == get_mode_null(get_tarval_mode(a));
 }
 
 /*
@@ -752,7 +730,7 @@ int tarval_is_null(tarval *a) {
 int tarval_is_one(tarval *a) {
        return
                a != tarval_bad &&
-               a == get_tarval_one(get_tarval_mode(a));
+               a == get_mode_one(get_tarval_mode(a));
 }
 
 int tarval_is_all_one(tarval *tv) {
@@ -761,15 +739,23 @@ int tarval_is_all_one(tarval *tv) {
                tv == get_mode_all_one(get_tarval_mode(tv));
 }
 
+/*
+ * test if one, 1 means 'yes'
+ */
+int tarval_is_minus_one(tarval *a) {
+       return
+               a != tarval_bad &&
+               a == get_mode_minus_one(get_tarval_mode(a));
+}
+
 /*
  * comparison
  */
 pn_Cmp tarval_cmp(tarval *a, tarval *b) {
-       assert(a);
-       assert(b);
+       carry_flag = -1;
 
        if (a == tarval_bad || b == tarval_bad) {
-               assert(0 && "Comparison with tarval_bad");
+               panic("Comparison with tarval_bad");
                return pn_Cmp_False;
        }
 
@@ -794,8 +780,9 @@ pn_Cmp tarval_cmp(tarval *a, tarval *b) {
                return pn_Cmp_False;
 
        case irms_float_number:
-               if (no_float)
-                       return pn_Cmp_False;
+               /* it should be safe to enable this even if other arithmetic is disabled */
+               /*if (no_float)
+                       return pn_Cmp_False;*/
                /*
                 * BEWARE: we cannot compare a == b here, because
                 * a NaN is always Unordered to any other value, even to itself!
@@ -825,13 +812,17 @@ pn_Cmp tarval_cmp(tarval *a, tarval *b) {
  * convert to other mode
  */
 tarval *tarval_convert_to(tarval *src, ir_mode *dst_mode) {
-       char *buffer;
-       fp_value *res;
+       char                    *buffer;
+       fp_value                *res;
+       const ieee_descriptor_t *desc;
+
+       carry_flag = -1;
 
        assert(src);
        assert(dst_mode);
 
-       if (src->mode == dst_mode) return src;
+       if (src->mode == dst_mode)
+               return src;
 
        if (get_mode_n_vector_elems(src->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
@@ -848,19 +839,8 @@ tarval *tarval_convert_to(tarval *src, ir_mode *dst_mode) {
        case irms_float_number:
                switch (get_mode_sort(dst_mode)) {
                case irms_float_number:
-                       switch (get_mode_size_bits(dst_mode)) {
-                       case 32:
-                               fc_cast(src->value, 8, 23, NULL);
-                               break;
-                       case 64:
-                               fc_cast(src->value, 11, 52, NULL);
-                               break;
-                       case 80:
-                               fc_cast(src->value, 15, 64, NULL);
-                               break;
-                       default:
-                               break;
-                       }
+                       desc = get_descriptor(dst_mode);
+                       fc_cast(src->value, desc, NULL);
                        return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), dst_mode);
 
                case irms_int_number:
@@ -872,12 +852,13 @@ tarval *tarval_convert_to(tarval *src, ir_mode *dst_mode) {
                                res = fc_rnd(src->value, NULL);
                                break;
                        default:
-                               assert(0);
+                               panic("Unsupported float to int conversion mode in tarval_convert_to()");
                                break;
                        }
-                       if (! fc_flt2int(res, sc_get_buffer(), dst_mode))
+                       buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
+                       if (! fc_flt2int(res, buffer, dst_mode))
                                return tarval_bad;
-                       return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), dst_mode);
+                       return get_tarval(buffer, sc_get_buffer_length(), dst_mode);
 
                default:
                        /* the rest can't be converted */
@@ -911,17 +892,8 @@ tarval *tarval_convert_to(tarval *src, ir_mode *dst_mode) {
                        snprintf(buffer, 100, "%s",
                                sc_print(src->value, get_mode_size_bits(src->mode), SC_DEC, mode_is_signed(src->mode)));
                        buffer[100 - 1] = '\0';
-                       switch (get_mode_size_bits(dst_mode)) {
-                       case 32:
-                               fc_val_from_str(buffer, 0, 8, 23, NULL);
-                               break;
-                       case 64:
-                               fc_val_from_str(buffer, 0, 11, 52, NULL);
-                               break;
-                       case 80:
-                               fc_val_from_str(buffer, 0, 15, 64, NULL);
-                               break;
-                       }
+                       desc = get_descriptor(dst_mode);
+                       fc_val_from_str(buffer, 0, desc, NULL);
                        return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), dst_mode);
 
                default:
@@ -954,7 +926,7 @@ tarval *tarval_convert_to(tarval *src, ir_mode *dst_mode) {
 tarval *tarval_not(tarval *a) {
        char *buffer;
 
-       assert(a);
+       carry_flag = -1;
 
        /* works for vector mode without changes */
 
@@ -984,9 +956,10 @@ tarval *tarval_not(tarval *a) {
 tarval *tarval_neg(tarval *a) {
        char *buffer;
 
-       assert(a);
        assert(mode_is_num(a->mode)); /* negation only for numerical values */
 
+       carry_flag = -1;
+
        /* note: negation is allowed even for unsigned modes. */
 
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
@@ -1001,8 +974,9 @@ tarval *tarval_neg(tarval *a) {
                return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
 
        case irms_float_number:
-               if(no_float)
-                       return tarval_bad;
+               /* it should be safe to enable this even if other arithmetic is disabled */
+               /*if (no_float)
+                       return tarval_bad;*/
 
                fc_neg(a->value, NULL);
                return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
@@ -1018,24 +992,32 @@ tarval *tarval_neg(tarval *a) {
 tarval *tarval_add(tarval *a, tarval *b) {
        char *buffer;
 
-       assert(a);
-       assert(b);
-       assert(a->mode == b->mode);
+       carry_flag = -1;
 
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(b->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
        }
 
+       if (mode_is_reference(a->mode) && a->mode != b->mode) {
+               b = tarval_convert_to(b, a->mode);
+       } else if (mode_is_reference(b->mode) && b->mode != a->mode) {
+               a = tarval_convert_to(a, b->mode);
+       }
+
+       assert(a->mode == b->mode);
+
        switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_reference:
        case irms_int_number:
                /* modes of a,b are equal, so result has mode of a as this might be the character */
                buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
                sc_add(a->value, b->value, buffer);
+               carry_flag = sc_get_bit_at(buffer, get_mode_size_bits(a->mode));
                return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
 
        case irms_float_number:
-               if(no_float)
+               if (no_float)
                        return tarval_bad;
 
                fc_add(a->value, b->value, NULL);
@@ -1049,26 +1031,35 @@ tarval *tarval_add(tarval *a, tarval *b) {
 /*
  * subtraction
  */
-tarval *tarval_sub(tarval *a, tarval *b) {
-       char *buffer;
+tarval *tarval_sub(tarval *a, tarval *b, ir_mode *dst_mode) {
+       char    *buffer;
 
-       assert(a);
-       assert(b);
-       assert(a->mode == b->mode);
+       carry_flag = -1;
 
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(b->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
        }
+
+       if (dst_mode != NULL) {
+               if (a->mode != dst_mode)
+                       a = tarval_convert_to(a, dst_mode);
+               if (b->mode != dst_mode)
+                       b = tarval_convert_to(b, dst_mode);
+       }
+       assert(a->mode == b->mode);
+
        switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_reference:
        case irms_int_number:
                /* modes of a,b are equal, so result has mode of a as this might be the character */
                buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
                sc_sub(a->value, b->value, buffer);
+               carry_flag = sc_get_bit_at(buffer, get_mode_size_bits(a->mode));
                return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
 
        case irms_float_number:
-               if(no_float)
+               if (no_float)
                        return tarval_bad;
 
                fc_sub(a->value, b->value, NULL);
@@ -1085,10 +1076,10 @@ tarval *tarval_sub(tarval *a, tarval *b) {
 tarval *tarval_mul(tarval *a, tarval *b) {
        char *buffer;
 
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert(a->mode == b->mode);
 
+       carry_flag = -1;
+
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
@@ -1102,7 +1093,7 @@ tarval *tarval_mul(tarval *a, tarval *b) {
                return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
 
        case irms_float_number:
-               if(no_float)
+               if (no_float)
                        return tarval_bad;
 
                fc_mul(a->value, b->value, NULL);
@@ -1117,11 +1108,11 @@ tarval *tarval_mul(tarval *a, tarval *b) {
  * floating point division
  */
 tarval *tarval_quo(tarval *a, tarval *b) {
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert((a->mode == b->mode) && mode_is_float(a->mode));
 
-       if(no_float)
+       carry_flag = -1;
+
+       if (no_float)
                return tarval_bad;
 
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
@@ -1138,10 +1129,10 @@ tarval *tarval_quo(tarval *a, tarval *b) {
  * overflow is impossible, but look out for division by zero
  */
 tarval *tarval_div(tarval *a, tarval *b) {
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
 
+       carry_flag = -1;
+
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
@@ -1159,10 +1150,10 @@ tarval *tarval_div(tarval *a, tarval *b) {
  * overflow is impossible, but look out for division by zero
  */
 tarval *tarval_mod(tarval *a, tarval *b) {
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
 
+       carry_flag = -1;
+
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
@@ -1184,10 +1175,10 @@ tarval *tarval_divmod(tarval *a, tarval *b, tarval **mod) {
        char *div_res = alloca(len);
        char *mod_res = alloca(len);
 
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
 
+       carry_flag = -1;
+
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
@@ -1208,7 +1199,7 @@ tarval *tarval_divmod(tarval *a, tarval *b, tarval **mod) {
 tarval *tarval_abs(tarval *a) {
        char *buffer;
 
-       assert(a);
+       carry_flag = -1;
        assert(mode_is_num(a->mode));
 
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
@@ -1226,8 +1217,9 @@ tarval *tarval_abs(tarval *a) {
                return a;
 
        case irms_float_number:
-               if(no_float)
-                       return tarval_bad;
+               /* it should be safe to enable this even if other arithmetic is disabled */
+               /*if (no_float)
+                       return tarval_bad;*/
 
                if (fc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1) {
                        fc_neg(a->value, NULL);
@@ -1245,13 +1237,12 @@ tarval *tarval_abs(tarval *a) {
  * bitwise and
  */
 tarval *tarval_and(tarval *a, tarval *b) {
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert(a->mode == b->mode);
 
        /* works even for vector modes */
+       carry_flag = 0;
 
-       switch(get_mode_sort(a->mode)) {
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
        case irms_internal_boolean:
                return (a == tarval_b_false) ? a : b;
 
@@ -1268,12 +1259,11 @@ tarval *tarval_and(tarval *a, tarval *b) {
 /*
  * bitwise or
  */
-tarval *tarval_or (tarval *a, tarval *b) {
-       assert(a);
-       assert(b);
+tarval *tarval_or(tarval *a, tarval *b) {
        assert(a->mode == b->mode);
 
        /* works even for vector modes */
+       carry_flag = 0;
 
        switch (get_mode_sort(a->mode)) {
        case irms_internal_boolean:
@@ -1293,11 +1283,10 @@ tarval *tarval_or (tarval *a, tarval *b) {
  * bitwise exclusive or (xor)
  */
 tarval *tarval_eor(tarval *a, tarval *b) {
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert((a->mode == b->mode));
 
        /* works even for vector modes */
+       carry_flag = 0;
 
        switch (get_mode_sort(a->mode)) {
        case irms_internal_boolean:
@@ -1319,10 +1308,10 @@ tarval *tarval_eor(tarval *a, tarval *b) {
 tarval *tarval_shl(tarval *a, tarval *b) {
        char *temp_val = NULL;
 
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
 
+       carry_flag = -1;
+
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
@@ -1346,10 +1335,10 @@ tarval *tarval_shl(tarval *a, tarval *b) {
 tarval *tarval_shr(tarval *a, tarval *b) {
        char *temp_val = NULL;
 
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
 
+       carry_flag = -1;
+
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
@@ -1373,10 +1362,10 @@ tarval *tarval_shr(tarval *a, tarval *b) {
 tarval *tarval_shrs(tarval *a, tarval *b) {
        char *temp_val = NULL;
 
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
 
+       carry_flag = -1;
+
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
@@ -1395,15 +1384,15 @@ tarval *tarval_shrs(tarval *a, tarval *b) {
 }
 
 /*
- * bitwise rotation
+ * bitwise rotation to left
  */
-tarval *tarval_rot(tarval *a, tarval *b) {
+tarval *tarval_rotl(tarval *a, tarval *b) {
        char *temp_val = NULL;
 
-       assert(a);
-       assert(b);
        assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
 
+       carry_flag = -1;
+
        if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1 || get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
                /* vector arithmetic not implemented yet */
                return tarval_bad;
@@ -1417,7 +1406,7 @@ tarval *tarval_rot(tarval *a, tarval *b) {
        } else
                temp_val = (char*)b->value;
 
-       sc_rot(a->value, temp_val, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode), NULL);
+       sc_rotl(a->value, temp_val, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode), NULL);
        return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
 }
 
@@ -1425,7 +1414,9 @@ tarval *tarval_rot(tarval *a, tarval *b) {
  * carry flag of the last operation
  */
 int tarval_carry(void) {
-       return sc_had_carry();
+       if (carry_flag == -1)
+               panic("Carry undefined for the last operation");
+       return carry_flag;
 }
 
 /*
@@ -1448,7 +1439,7 @@ int tarval_snprintf(char *buf, size_t len, tarval *tv) {
        switch (get_mode_sort(tv->mode)) {
        case irms_reference:
                if (tv == tv->mode->null) return snprintf(buf, len, "NULL");
-               /* fall through */
+               /* FALLTHROUGH */
        case irms_int_number:
                switch (mode_info->mode_output) {
 
@@ -1460,8 +1451,9 @@ int tarval_snprintf(char *buf, size_t len, tarval *tv) {
                        str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_OCT, 0);
                        break;
 
-               case TVO_HEX:
                case TVO_NATIVE:
+                       prefix = "0x";
+               case TVO_HEX:
                default:
                        str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_HEX, 0);
                        break;
@@ -1500,7 +1492,15 @@ int tarval_snprintf(char *buf, size_t len, tarval *tv) {
        case irms_control_flow:
        case irms_memory:
        case irms_auxiliary:
-               return snprintf(buf, len, "<TV_OVERFLOW_BAD>");
+               if (tv == tarval_bad)
+                       return snprintf(buf, len, "<TV_BAD>");
+               if (tv == tarval_undefined)
+                       return snprintf(buf, len, "<TV_UNDEF>");
+               if (tv == tarval_unreachable)
+                       return snprintf(buf, len, "<TV_UNREACHABLE>");
+               if (tv == tarval_reachable)
+                       return snprintf(buf, len, "<TV_REACHABLE>");
+               return snprintf(buf, len, "<TV_??""?>");
        }
 
        return 0;
@@ -1515,7 +1515,7 @@ int tarval_printf(tarval *tv) {
 
        res = tarval_snprintf(buf, sizeof(buf), tv);
        assert(res < (int) sizeof(buf) && "buffer to small for tarval_snprintf");
-       printf(buf);
+       printf("%s", buf);
        return res;
 }
 
@@ -1523,7 +1523,7 @@ char *get_tarval_bitpattern(tarval *tv) {
        int i, j, pos = 0;
        int n = get_mode_size_bits(tv->mode);
        int bytes = (n + 7) / 8;
-       char *res = xmalloc((n + 1) * sizeof(char));
+       char *res = XMALLOCN(char, n + 1);
        unsigned char byte;
 
        for(i = 0; i < bytes; i++) {
@@ -1618,6 +1618,15 @@ int tarval_ieee754_get_exponent(tarval *tv) {
        return fc_get_exponent(tv->value);
 }
 
+/*
+ * Check if the tarval can be converted to the given mode without
+ * precision loss.
+ */
+int tarval_ieee754_can_conv_lossless(tarval *tv, ir_mode *mode) {
+       const ieee_descriptor_t *desc = get_descriptor(mode);
+       return fc_can_lossless_conv_to(tv->value, desc);
+}
+
 /* Set the immediate precision for IEEE-754 results. */
 unsigned tarval_ieee754_set_immediate_precision(unsigned bits) {
        return fc_set_immediate_precision(bits);
@@ -1628,6 +1637,45 @@ unsigned tarval_ieee754_get_exact(void) {
        return fc_is_exact();
 }
 
+/* Return the size of the mantissa in bits (including possible
+   implicit bits) for the given mode. */
+unsigned tarval_ieee754_get_mantissa_size(const ir_mode *mode) {
+       const ieee_descriptor_t *desc;
+
+       assert(get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754);
+       desc = get_descriptor(mode);
+
+       return desc->mantissa_size + desc->explicit_one;
+}
+
+/* check if its the a floating point NaN */
+int tarval_is_NaN(tarval *tv) {
+       if (! mode_is_float(tv->mode))
+               return 0;
+       return fc_is_nan(tv->value);
+}
+
+/* check if its the a floating point +inf */
+int tarval_is_plus_inf(tarval *tv) {
+       if (! mode_is_float(tv->mode))
+               return 0;
+       return fc_is_inf(tv->value) && !fc_is_negative(tv->value);
+}
+
+/* check if its the a floating point -inf */
+int tarval_is_minus_inf(tarval *tv) {
+       if (! mode_is_float(tv->mode))
+               return 0;
+       return fc_is_inf(tv->value) && fc_is_negative(tv->value);
+}
+
+/* check if the tarval represents a finite value */
+int tarval_is_finite(tarval *tv) {
+       if (mode_is_float(tv->mode))
+               return !fc_is_nan(tv->value) && !fc_is_inf(tv->value);
+       return 1;
+}
+
 /*
  * Sets the overflow mode for integer operations.
  */
@@ -1641,11 +1689,12 @@ tarval_int_overflow_mode_t tarval_get_integer_overflow_mode(void) {
 }
 
 /* Enable/Disable floating point constant folding. */
-int tarval_enable_fp_ops(int enable) {
-       int old = !no_float;
-
+void tarval_enable_fp_ops(int enable) {
        no_float = !enable;
-       return old;
+}
+
+int tarval_fp_ops_enabled(void) {
+       return !no_float;
 }
 
 /**
@@ -1660,38 +1709,48 @@ static const tarval_mode_info hex_output = {
 /*
  * Initialization of the tarval module: called before init_mode()
  */
-void init_tarval_1(long null_value) {
+void init_tarval_1(long null_value, int support_quad_precision) {
+       /* if these assertion fail, tarval_is_constant() will follow ... */
+       assert(tarval_b_false == &reserved_tv[0] && "b_false MUST be the first reserved tarval!");
+       assert(tarval_b_true  == &reserved_tv[1] && "b_true MUST be the second reserved tarval!");
+
        _null_value = null_value;
 
        /* initialize the sets holding the tarvals with a comparison function and
         * an initial size, which is the expected number of constants */
-       tarvals = new_set(memcmp, N_CONSTANTS);
+       tarvals = new_set(cmp_tv, N_CONSTANTS);
        values  = new_set(memcmp, N_CONSTANTS);
-       /* init strcalc with precision of 68 to support floating point values with 64
-        * bit mantissa (needs extra bits for rounding and overflow) */
-       init_strcalc(68);
-       init_fltcalc(0);
+       /* calls init_strcalc() with needed size */
+       init_fltcalc(support_quad_precision ? 112 : 64);
 }
 
 /*
  * Initialization of the tarval module: called after init_mode()
  */
 void init_tarval_2(void) {
-       tarval_bad->kind        = k_tarval;
-       tarval_bad->mode        = mode_BAD;
-       tarval_bad->value       = INT_TO_PTR(resid_tarval_bad);
+       tarval_bad->kind          = k_tarval;
+       tarval_bad->mode          = mode_BAD;
+       tarval_bad->value         = INT_TO_PTR(resid_tarval_bad);
+
+       tarval_undefined->kind    = k_tarval;
+       tarval_undefined->mode    = mode_ANY;
+       tarval_undefined->value   = INT_TO_PTR(resid_tarval_undefined);
 
-       tarval_undefined->kind  = k_tarval;
-       tarval_undefined->mode  = mode_ANY;
-       tarval_undefined->value = INT_TO_PTR(resid_tarval_undefined);
+       tarval_b_true->kind       = k_tarval;
+       tarval_b_true->mode       = mode_b;
+       tarval_b_true->value      = INT_TO_PTR(resid_tarval_b_true);
 
-       tarval_b_true->kind     = k_tarval;
-       tarval_b_true->mode     = mode_b;
-       tarval_b_true->value    = INT_TO_PTR(resid_tarval_b_true);
+       tarval_b_false->kind      = k_tarval;
+       tarval_b_false->mode      = mode_b;
+       tarval_b_false->value     = INT_TO_PTR(resid_tarval_b_false);
 
-       tarval_b_false->kind    = k_tarval;
-       tarval_b_false->mode    = mode_b;
-       tarval_b_false->value   = INT_TO_PTR(resid_tarval_b_false);
+       tarval_unreachable->kind  = k_tarval;
+       tarval_unreachable->mode  = mode_X;
+       tarval_unreachable->value = INT_TO_PTR(resid_tarval_unreachable);
+
+       tarval_reachable->kind    = k_tarval;
+       tarval_reachable->mode    = mode_X;
+       tarval_reachable->value   = INT_TO_PTR(resid_tarval_reachable);
 
        /*
         * assign output modes that are compatible with the
@@ -1716,6 +1775,10 @@ void finish_tarval(void) {
        del_set(values);  values = NULL;
 }
 
+int (is_tarval)(const void *thing) {
+       return _is_tarval(thing);
+}
+
 /****************************************************************************
  *   end of tv.c
  ****************************************************************************/