added ieee754 exact flag which allows more cases to be optimized
[libfirm] / ir / tv / tv.c
index e70dfbe..2daab3a 100644 (file)
@@ -1,60 +1,81 @@
-/* TV --- Target Values, aka Constant Table.
-   Copyright (C) 1995, 1996 Christian von Roques */
-
-/* $Id$ */
-
-/****i* tv/implementation
+/*
+ * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
  *
- * AUTHORS
- *    Christian von Roques
- *    Matthias Heil
+ * This file is part of libFirm.
  *
- * NOTES
- *    Internal storage for tarvals, 1st draft:
- *   Integers as well as pointers are stored in a hex formatted string holding
- *   16 characters. Booleans are not stored as there are only two of them.
+ * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
+ * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
+ * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
+ * packaging of this file.
  *
- *    Floats are just reinterpreted as byte strings, because I am not sure if
- *   there is loss if I convert float to long double and back and furthermore
- *   the implementation of a fully ieee compatible floating point emulation
- *   is not sensible for now
- *    With this information it is easy to decide the kind of stored value:
- *   Integers have size 16, floats 4, doubles 8, long doubles 12.
- ******/
-
-/* This implementation assumes:
-   * both host and target have IEEE-754 floating-point arithmetic.  */
-
-/* !!! float and double divides MUST NOT SIGNAL !!! */
-/* @@@ query the floating-point expception status flags */
-
-/* @@@ Problem: All Values are stored twice, once as Univ_*s and a 2nd
-   time in their real target mode. :-( */
-
-#define MAX_INT_LENGTH 8
-#define CHAR_BUFFER_SIZE ((MAX_INT_LENGTH) * 2)
+ * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
+ * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
+ * Agreement provided with the Software.
+ *
+ * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
+ * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+ * PURPOSE.
+ */
 
+/**
+ * @file
+ * @brief    Representation of and static computations on target machine
+ *           values.
+ * @date     2003
+ * @author   Mathias Heil
+ * @version  $Id$
+ * @summary
+ *
+ * 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>
+# include "config.h"
 #endif
 
 #include <assert.h>         /* assertions */
 #include <stdlib.h>         /* atoi() */
-#include <string.h>         /* nice things for strings */
+#ifdef HAVE_STRING_H
+# include <string.h>         /* nice things for strings */
+#endif
+#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 <malloc.h>
 #include "tv_t.h"
 #include "set.h"            /* to store tarvals in */
-#include "tune.h"           /* some constants */
 #include "entity_t.h"       /* needed to store pointers to entities */
-#include "irmode.h"         /* defines modes etc */
 #include "irmode_t.h"
-#include "irnode.h"         /* defines boolean return values */
-#include "xprintf.h"
-#include "xp_help.h"
-#include "host.h"
+#include "irnode.h"         /* defines boolean return values (pnc_number)*/
 #include "strcalc.h"
 #include "fltcalc.h"
+#include "irtools.h"
+#include "xmalloc.h"
+#include "firm_common.h"
+#include "error.h"
+
+/** Size of hash tables.  Should correspond to average number of distinct constant
+    target values */
+#define N_CONSTANTS 2048
+
+/* get the integer overflow mode */
+#define GET_OVERFLOW_MODE() int_overflow_mode
+
+/* unused, float to int doesn't work yet */
+enum float_to_int_mode {
+       TRUNCATE,
+       ROUND
+};
+
+#define GET_FLOAT_TO_INT_MODE() TRUNCATE
+
+#define SWITCH_NOINFINITY 0
+#define SWITCH_NODENORMALS 0
 
 /****************************************************************************
  *   local definitions and macros
 #define FIND_VALUE(val, size) (set_find(values, (val), size, hash_val((val), size)))
 
 #define fail_verify(a) _fail_verify((a), __FILE__, __LINE__)
-#if 0
-static long long count = 0;
-#  define ANNOUNCE() printf(__FILE__": call no. %lld (%s)\n", count++, __FUNCTION__);
-#else
-#  define ANNOUNCE() ((void)0)
-#endif
+
 /****************************************************************************
  *   private variables
  ****************************************************************************/
-static struct set *tarvals;   /* container for tarval structs */
-static struct set *values;    /* container for values */
+static struct set *tarvals = NULL;   /* container for tarval structs */
+static struct set *values = NULL;    /* container for values */
+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;
 
 /****************************************************************************
  *   private functions
@@ -92,104 +112,140 @@ static int hash_val(const void *value, unsigned int length);
 static int hash_tv(tarval *tv);
 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);
-  else
-    printf("%s:%d: Invalid tarval (null)", file, line);
-  assert(0);
+       /* 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);
+       else
+               printf("%s:%d: Invalid tarval (null)", file, line);
+       assert(0);
 }
+#ifdef __GNUC__
+INLINE static void tarval_verify(tarval *tv) __attribute__ ((unused));
+#endif
 
-static void tarval_verify(tarval *tv)
+INLINE static void tarval_verify(tarval *tv)
 {
-  assert(tv);
-  assert(tv->mode);
-  assert(tv->value);
+       assert(tv);
+       assert(tv->mode);
+       assert(tv->value);
 
-  if ((tv == tarval_bad) || (tv == tarval_undefined)) return;
-  if ((tv == tarval_b_true) || (tv == tarval_b_false)) return;
+       if ((tv == tarval_bad) || (tv == tarval_undefined)) return;
+       if ((tv == tarval_b_true) || (tv == tarval_b_false)) return;
 
-  if (!FIND_TARVAL(tv)) fail_verify(tv);
-  if (tv->length > 0 && !FIND_VALUE(tv->value, tv->length)) fail_verify(tv);
+       if (!FIND_TARVAL(tv)) fail_verify(tv);
+       if (tv->length > 0 && !FIND_VALUE(tv->value, tv->length)) fail_verify(tv);
 
-  return;
+       return;
 }
 #endif /* NDEBUG */
 
-static int hash_tv(tarval *tv)
-{
-  return ((unsigned int)tv->value ^ (unsigned int)tv->mode) + tv->length;
+/** Hash a tarval. */
+static int hash_tv(tarval *tv) {
+       return (PTR_TO_INT(tv->value) ^ PTR_TO_INT(tv->mode)) + tv->length;
 }
 
-static int hash_val(const void *value, unsigned int length)
-{
-  unsigned int i;
-  unsigned int hash = 0;
+/** Hash a value. Treat it as a byte array. */
+static int hash_val(const void *value, unsigned int length) {
+       unsigned int i;
+       unsigned int hash = 0;
 
-  /* scramble the byte - array */
-  for (i = 0; i < length; i++)
-  {
-    hash += (hash << 5) ^ (hash >> 27) ^ ((char*)value)[i];
-    hash += (hash << 11) ^ (hash >> 17);
-  }
+       /* scramble the byte - array */
+       for (i = 0; i < length; ++i) {
+               hash += (hash << 5) ^ (hash >> 27) ^ ((char*)value)[i];
+               hash += (hash << 11) ^ (hash >> 17);
+       }
 
-  return hash;
+       return hash;
 }
 
-/* finds tarval with value/mode or creates new tarval */
-static tarval *get_tarval(const void *value, int length, ir_mode *mode)
-{
-  tarval tv;
-
-  tv.mode = mode;
-  tv.length = length;
-  if (length > 0)
-    /* if there already is such a value, it is returned, else value
-     * is copied into the set */
-    tv.value = INSERT_VALUE(value, length);
-  else
-    tv.value = value;
-
-  /* if there is such a tarval, it is returned, else tv is copied
-   * into the set */
-  return (tarval *)INSERT_TARVAL(&tv);
+/** finds tarval with value/mode or creates new tarval */
+static tarval *get_tarval(const void *value, int length, ir_mode *mode) {
+       tarval tv;
+
+       tv.kind   = k_tarval;
+       tv.mode   = mode;
+       tv.length = length;
+       if (length > 0) {
+               /* if there already is such a value, it is returned, else value
+                * is copied into the set */
+               tv.value = INSERT_VALUE(value, length);
+       } else {
+               tv.value = value;
+       }
+       /* if there is such a tarval, it is returned, else tv is copied
+        * into the set */
+       return (tarval *)INSERT_TARVAL(&tv);
 }
 
 /**
- * Returns non-zero if a tarval overflows.
- *
- * @todo Implementation did not work on all modes
+ * handle overflow
  */
-static int overflows(tarval *tv)
+static tarval *get_tarval_overflow(const void *value, int length, ir_mode *mode)
 {
-  switch (get_mode_sort(tv->mode))
-  {
-    case irms_character:
-    case irms_int_number:
-      if (sc_comp(tv->value, get_mode_max(tv->mode)->value) == 1) return 1;
-      if (sc_comp(tv->value, get_mode_min(tv->mode)->value) == -1) return 1;
-      break;
-
-    case irms_float_number:
-      if (fc_comp(tv->value, get_mode_max(tv->mode)->value) == 1) return 1;
-      if (fc_comp(tv->value, get_mode_min(tv->mode)->value) == -1) return 1;
-      break;
-
-    default:
-      break;
-  }
-
-  return 0;
+       switch (get_mode_sort(mode)) {
+       case irms_int_number:
+               if (sc_comp(value, get_mode_max(mode)->value) == 1) {
+                       switch (GET_OVERFLOW_MODE()) {
+                       case TV_OVERFLOW_SATURATE:
+                               return get_mode_max(mode);
+                       case TV_OVERFLOW_WRAP:
+                               {
+                                       char *temp = alloca(sc_get_buffer_length());
+                                       sc_val_from_ulong(-1, temp);
+                                       sc_and(temp, value, temp);
+                                       /* the sc_ module expects that all bits are set ... */
+                                       sign_extend(temp, mode);
+                                       return get_tarval(temp, length, mode);
+                               }
+                       case TV_OVERFLOW_BAD:
+                               return tarval_bad;
+                       default:
+                               return get_tarval(value, length, mode);
+                       }
+               }
+               if (sc_comp(value, get_mode_min(mode)->value) == -1) {
+                       switch (GET_OVERFLOW_MODE()) {
+                       case TV_OVERFLOW_SATURATE:
+                               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);
+                               return get_tarval(temp, length, mode);
+                       }
+                       case TV_OVERFLOW_BAD:
+                               return tarval_bad;
+                       default:
+                               return get_tarval(value, length, mode);
+                       }
+               }
+               break;
+
+       case irms_float_number:
+               if (SWITCH_NOINFINITY && fc_is_inf(value)) {
+                       return fc_is_negative(value)?get_mode_min(mode):get_mode_max(mode);
+               }
+
+               if (SWITCH_NODENORMALS && fc_is_subnormal(value)) {
+                       return get_mode_null(mode);
+               }
+               break;
+
+       default:
+               break;
+       }
+       return get_tarval(value, length, mode);
 }
 
 /*
  *   public variables declared in tv.h
  */
-tarval *tarval_bad;
-tarval *tarval_undefined;
-tarval *tarval_b_false;
-tarval *tarval_b_true;
-tarval *tarval_P_void;
+static tarval reserved_tv[4];
+
+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];
 
 /*
  *   public functions declared in tv.h
@@ -200,184 +256,137 @@ tarval *tarval_P_void;
  */
 tarval *new_tarval_from_str(const char *str, size_t len, ir_mode *mode)
 {
-  ANNOUNCE();
-  assert(str);
-  assert(len);
-  assert(mode);
-
-  switch (get_mode_sort(mode))
-  {
-    case irms_auxiliary:
-      assert(0);
-      break;
-
-    case irms_internal_boolean:
-      /* match tTrRuUeE/fFaAlLsSeE */
-      if (strcasecmp(str, "true")) return tarval_b_true;
-      else if (strcasecmp(str, "false")) return tarval_b_true;
-      else
-       return atoi(str) ? tarval_b_true : tarval_b_false;
-
-    case irms_float_number:
-      fc_val_from_str(str, len);
-      return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
-
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      sc_val_from_str(str, len);
-      return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
-
-    case irms_reference:
-      return get_tarval(str, len, mode);
-  }
-
-  assert(0);  /* can't be reached, can it? */
-  return NULL;
-}
-
-#if 0
-int tarval_is_str(tarval *tv)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(tv);
+       assert(str);
+       assert(len);
+       assert(mode);
+
+       switch (get_mode_sort(mode)) {
+       case irms_control_flow:
+       case irms_memory:
+       case irms_auxiliary:
+               assert(0);
+               break;
+
+       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;
+               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;
+               }
+               return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
+
+       case irms_reference:
+               /* same as integer modes */
+       case irms_int_number:
+               sc_val_from_str(str, len, NULL, mode);
+               return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
+       }
 
-  return ((get_mode_sort(tv->mode) == reference) && (tv->value != NULL) && (tv->length > 0));
-}
-char *tarval_to_str(tarval *tv)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(tarval_is_str(tv));
-  return (char *)tv->value;
+       assert(0);  /* can't be reached, can it? */
+       return NULL;
 }
-#endif
 
 /*
- * helper function, creta a tarval from long
+ * helper function, create a tarval from long
  */
-tarval *new_tarval_from_long(long l, ir_mode *mode)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(mode && !(get_mode_sort(mode) == irms_auxiliary));
+tarval *new_tarval_from_long(long l, ir_mode *mode) {
+       assert(mode);
 
-  switch(get_mode_sort(mode))
-  {
-    case irms_internal_boolean:
-      /* XXX C-Semantics ! */
-      return l ? tarval_b_true : tarval_b_false ;
+       switch(get_mode_sort(mode))   {
+       case irms_internal_boolean:
+               /* XXX C semantics ! */
+               return l ? tarval_b_true : tarval_b_false ;
 
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      sc_val_from_long(l);
-      return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
+       case irms_reference:
+               /* same as integer modes */
+       case irms_int_number:
+               sc_val_from_long(l, NULL);
+               return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
 
-    case irms_float_number:
-      return new_tarval_from_double((long double)l, mode);
+       case irms_float_number:
+               return new_tarval_from_double((long double)l, mode);
 
-    case irms_reference:
-      return l ? tarval_bad : get_tarval(NULL, 0, mode);  /* null pointer or tarval_bad */
-
-    default:
-      assert(0);
-  }
-  return NULL;
+       default:
+               assert(0 && "unsupported mode sort");
+       }
+       return NULL;
 }
 
 /* returns non-zero if can be converted to long */
-int tarval_is_long(tarval *tv)
-{
-  ANNOUNCE();
-  return ((get_mode_sort(tv->mode) == irms_int_number) || (get_mode_sort(tv->mode) == irms_character));
+int tarval_is_long(tarval *tv) {
+       if (!mode_is_int(tv->mode) && !mode_is_reference(tv->mode))
+               return 0;
+
+       if (get_mode_size_bits(tv->mode) > (int) (sizeof(long) << 3)) {
+               /* the value might be too big to fit in a long */
+               sc_max_from_bits(sizeof(long) << 3, 0, NULL);
+               if (sc_comp(sc_get_buffer(), tv->value) == -1) {
+                       /* really doesn't fit */
+                       return 0;
+               }
+       }
+       return 1;
 }
 
 /* this might overflow the machine's long, so use only with small values */
-long tarval_to_long(tarval* tv)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(tv && get_mode_sort(tv->mode) == irms_int_number);
+long get_tarval_long(tarval* tv) {
+       assert(tarval_is_long(tv) && "tarval too big to fit in long");
 
-  return sc_val_to_long(tv->value); /* might overflow */
+       return sc_val_to_long(tv->value);
 }
 
-tarval *new_tarval_from_double(long double d, ir_mode *mode)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(mode && (get_mode_sort(mode) == irms_float_number));
-
-  fc_val_from_float(d);
-  return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
+tarval *new_tarval_from_double(long double d, ir_mode *mode) {
+       assert(mode && (get_mode_sort(mode) == irms_float_number));
+
+       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;
+       }
+       return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
 }
 
 /* returns non-zero if can be converted to double */
-int tarval_is_double(tarval *tv)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(tv);
-
-  return (get_mode_sort(tv->mode) == irms_float_number);
-}
-
-long double tarval_to_double(tarval *tv)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(tarval_is_double(tv));
+int tarval_is_double(tarval *tv) {
+       assert(tv);
 
-  return fc_val_to_float(tv->value);
+       return (get_mode_sort(tv->mode) == irms_float_number);
 }
 
-/* The tarval represents the address of the entity.  As the address must
-   be constant the entity must have as owner the global type. */
-tarval *new_tarval_from_entity (entity *ent, ir_mode *mode)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(ent);
-  assert(mode && (get_mode_sort(mode) == irms_reference));
+long double get_tarval_double(tarval *tv) {
+       assert(tarval_is_double(tv));
 
-  return get_tarval((void *)ent, 0, mode);
+       return fc_val_to_ieee754(tv->value);
 }
-int tarval_is_entity(tarval *tv)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(tv);
-  /* tv->value == NULL means dereferencing a null pointer */
-  return ((get_mode_sort(tv->mode) == irms_reference) && (tv->value != NULL) && (tv->length == 0));
-}
-
-entity *tarval_to_entity(tarval *tv)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(tv);
 
-  if (tarval_is_entity(tv))
-    return (entity *)tv->value;
-  else {
-    assert(0 && "tarval did not represent an entity");
-    return NULL;
-  }
-}
-
-void free_tarval_entity(entity *ent) {
-  /* There can be a tarval referencing this entity.  Even if the
-     tarval is not used by the code any more, it can still reference
-     the entity as tarvals live indepently of the entity referenced.
-     Further the tarval is hashed into a set. If a hash function
-     evaluation happens to collide with this tarval, we will vrfy that
-     it contains a proper entity and we will crash if the entity is
-     freed.
-
-     Unluckily, tarvals can neither be changed nor deleted, and to find
-     one, all existing reference modes have to be tried -> a facility
-     to retrieve all modes of a kind is needed. */
-  ANNOUNCE();
-}
 
 /*
  * Access routines for tarval fields ========================================
  */
-ir_mode *get_tarval_mode (tarval *tv)       /* get the mode of the tarval */
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(tv);
-  return tv->mode;
+
+/* get the mode of the tarval */
+ir_mode *(get_tarval_mode)(const tarval *tv) {
+       return _get_tarval_mode(tv);
 }
 
 /*
@@ -387,166 +396,268 @@ ir_mode *get_tarval_mode (tarval *tv)       /* get the mode of the tarval */
  * value.
  * The functions get_mode_{Max,Min,...} return tarvals retrieved from these
  * functions, but these are stored on initialization of the irmode module and
- * therefore the irmode functions should be prefered to the functions below.
+ * therefore the irmode functions should be preferred to the functions below.
  */
 
-tarval *get_tarval_bad(void)
-{
-  ANNOUNCE();
-  return tarval_bad;
-}
-tarval *get_tarval_undefined(void)
-{
-  ANNOUNCE();
-  return tarval_undefined;
+tarval *(get_tarval_bad)(void) {
+       return _get_tarval_bad();
 }
-tarval *get_tarval_b_false(void)
-{
-  ANNOUNCE();
-  return tarval_b_false;
+
+tarval *(get_tarval_undefined)(void) {
+       return _get_tarval_undefined();
 }
-tarval *get_tarval_b_true(void)
-{
-  ANNOUNCE();
-  return tarval_b_true;
+
+tarval *(get_tarval_b_false)(void) {
+       return _get_tarval_b_false();
 }
-tarval *get_tarval_P_void(void)
-{
-  ANNOUNCE();
-  return tarval_P_void;
+
+tarval *(get_tarval_b_true)(void) {
+       return _get_tarval_b_true();
 }
 
-tarval *get_tarval_max(ir_mode *mode)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(mode);
+tarval *get_tarval_max(ir_mode *mode) {
+       assert(mode);
+
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
 
-  switch(get_mode_sort(mode))
-  {
-    case irms_reference:
-    case irms_auxiliary:
-      assert(0);
-      break;
+       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       case irms_reference:
+       case irms_control_flow:
+       case irms_memory:
+       case irms_auxiliary:
+               assert(0);
+               break;
+
+       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;
+               }
+               return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
+
+               case irms_int_number:
+                       sc_max_from_bits(get_mode_size_bits(mode), mode_is_signed(mode), NULL);
+                       return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
+       }
+       return tarval_bad;
+}
 
-    case irms_internal_boolean:
-      return tarval_b_true;
+tarval *get_tarval_min(ir_mode *mode) {
+       assert(mode);
 
-    case irms_float_number:
-      fc_get_max(get_mode_size_bits(mode));
-      return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
 
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      sc_max_from_bits(get_mode_size_bits(mode), mode_is_signed(mode));
-      return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
-  }
-  return tarval_bad;
+       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       case irms_reference:
+       case irms_control_flow:
+       case irms_memory:
+       case irms_auxiliary:
+               assert(0);
+               break;
+
+       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;
+               }
+               return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
+
+               case irms_int_number:
+                       sc_min_from_bits(get_mode_size_bits(mode), mode_is_signed(mode), NULL);
+                       return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
+       }
+       return tarval_bad;
 }
 
-tarval *get_tarval_min(ir_mode *mode)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(mode);
+/** The bit pattern for the pointer NULL */
+static long _null_value;
 
-  switch(get_mode_sort(mode))
-  {
-    case irms_reference:
-    case irms_auxiliary:
-      assert(0);
-      break;
+tarval *get_tarval_null(ir_mode *mode) {
+       assert(mode);
 
-    case irms_internal_boolean:
-      return tarval_b_false;
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
 
-    case irms_float_number:
-      fc_get_min(get_mode_size_bits(mode));
-      return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
+       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       case irms_control_flow:
+       case irms_memory:
+       case irms_auxiliary:
+       case irms_internal_boolean:
+               assert(0);
+               break;
 
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      sc_min_from_bits(get_mode_size_bits(mode), mode_is_signed(mode));
-      return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), mode);
-  }
-  return tarval_bad;
-}
+       case irms_float_number:
+               return new_tarval_from_double(0.0, mode);
 
-tarval *get_tarval_null(ir_mode *mode)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(mode);
+       case irms_int_number:
+               return new_tarval_from_long(0l,  mode);
 
-  switch(get_mode_sort(mode))
-  {
-    case irms_auxiliary:
-    case irms_internal_boolean:
-      assert(0);
-      break;
+       case irms_reference:
+               return new_tarval_from_long(_null_value, mode);
+       }
+       return tarval_bad;
+}
 
-    case irms_float_number:
-      return new_tarval_from_double(0.0, mode);
+tarval *get_tarval_one(ir_mode *mode) {
+       assert(mode);
 
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      return new_tarval_from_long(0l,  mode);
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
 
-    case irms_reference:
-      return tarval_P_void;
-  }
-  return tarval_bad;
+       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       case irms_control_flow:
+       case irms_memory:
+       case irms_auxiliary:
+       case irms_internal_boolean:
+       case irms_reference:
+               assert(0);
+               break;
+
+       case irms_float_number:
+               return new_tarval_from_double(1.0, mode);
+
+       case irms_int_number:
+               return new_tarval_from_long(1l, mode);
+               break;
+       }
+       return tarval_bad;
 }
 
-tarval *get_tarval_one(ir_mode *mode)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(mode);
+tarval *get_tarval_minus_one(ir_mode *mode) {
+       assert(mode);
 
-  switch(get_mode_sort(mode))
-  {
-    case irms_auxiliary:
-    case irms_internal_boolean:
-    case irms_reference:
-      assert(0);
-      break;
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
 
-    case irms_float_number:
-      return new_tarval_from_double(1.0, mode);
+       switch(get_mode_sort(mode)) {
+       case irms_control_flow:
+       case irms_memory:
+       case irms_auxiliary:
+       case irms_internal_boolean:
+       case irms_reference:
+               assert(0);
+               break;
 
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      return new_tarval_from_long(1l, mode);
-      break;
-  }
-  return tarval_bad;
+       case irms_float_number:
+               return mode_is_signed(mode) ? new_tarval_from_double(-1.0, mode) : tarval_bad;
+
+       case irms_int_number:
+               return mode_is_signed(mode) ? new_tarval_from_long(-1l, mode) : tarval_bad;
+       }
+       return tarval_bad;
 }
 
-tarval *get_tarval_nan(ir_mode *mode)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(mode);
+tarval *get_tarval_nan(ir_mode *mode) {
+       assert(mode);
 
-  if (get_mode_sort(mode) == irms_float_number) {
-    fc_get_nan();
-    return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
-  }
-  else {
-    assert(0 && "tarval is not floating point");
-    return tarval_bad;
-  }
+       if (get_mode_n_vector_elems(mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
+
+       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;
+               }
+               return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
+       } else {
+               assert(0 && "tarval is not floating point");
+               return tarval_bad;
+       }
 }
 
-tarval *get_tarval_inf(ir_mode *mode)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(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_sort(mode) == irms_float_number) {
-    fc_get_inf();
-    return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
-  }
-  else {
-    assert(0 && "tarval is not floating point");
-    return tarval_bad;
-  }
+       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;
+               }
+               return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
+       } else {
+               assert(0 && "tarval is not floating point");
+               return tarval_bad;
+       }
+}
+
+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_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;
+               }
+               return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), mode);
+       } else {
+               assert(0 && "tarval is not floating point");
+               return tarval_bad;
+       }
 }
 
 /*
@@ -556,600 +667,823 @@ tarval *get_tarval_inf(ir_mode *mode)
 /*
  * test if negative number, 1 means 'yes'
  */
-int tarval_is_negative(tarval *a)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
+int tarval_is_negative(tarval *a) {
+       assert(a);
 
-  switch (get_mode_sort(a->mode))
-  {
-    case irms_int_number:
-      if (!mode_is_signed(a->mode)) return 0;
-      else
-       return sc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1 ? 1 : 0;
+       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;
+       }
+
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_int_number:
+               if (!mode_is_signed(a->mode)) return 0;
+               else
+                       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;
+       case irms_float_number:
+               return fc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1 ? 1 : 0;
 
-    default:
-      assert(0 && "not implemented");
-      return 0;
-  }
+       default:
+               assert(0 && "not implemented");
+               return 0;
+       }
 }
 
 /*
- * comparison
+ * test if null, 1 means 'yes'
  */
-pnc_number tarval_cmp(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
+int tarval_is_null(tarval *a) {
+       ir_mode *m = get_tarval_mode(a);
+
+       return a == get_tarval_null(m);
+}
+
+/*
+ * test if one, 1 means 'yes'
+ */
+int tarval_is_one(tarval *a) {
+       ir_mode *m = get_tarval_mode(a);
+
+       return a == get_tarval_one(m);
+}
 
-  if (a == tarval_bad || b == tarval_bad) assert(0 && "Comparison with tarval_bad");
-  if (a == tarval_undefined || b == tarval_undefined) return False;
-  if (a == b) return Eq;
-  if (get_tarval_mode(a) != get_tarval_mode(b)) return Uo;
+/*
+ * comparison
+ */
+pn_Cmp tarval_cmp(tarval *a, tarval *b) {
+       assert(a);
+       assert(b);
 
-  /* Here the two tarvals are unequal and of the same mode */
-  switch (get_mode_sort(a->mode))
-  {
-    case irms_auxiliary:
-      return False;
+       if (a == tarval_bad || b == tarval_bad) {
+               assert(0 && "Comparison with tarval_bad");
+               return pn_Cmp_False;
+       }
 
-    case irms_float_number:
-      return (fc_comp(a->value, b->value)==1)?(Gt):(Lt);
+       if (a == tarval_undefined || b == tarval_undefined)
+               return pn_Cmp_False;
 
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      return (sc_comp(a->value, b->value)==1)?(Gt):(Lt);
+       if (a->mode != b->mode)
+               return pn_Cmp_False;
 
-    case irms_internal_boolean:
-      return (a == tarval_b_true)?(Gt):(Lt);
+       if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               assert(0 && "cmp not implemented for vector modes");
+       }
 
-    case irms_reference:
-      return Uo;
-  }
-  return False;
+       /* Here the two tarvals are unequal and of the same mode */
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_control_flow:
+       case irms_memory:
+       case irms_auxiliary:
+       case irms_reference:
+               if (a == b)
+                       return pn_Cmp_Eq;
+               return pn_Cmp_False;
+
+       case irms_float_number:
+               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!
+                */
+               switch (fc_comp(a->value, b->value)) {
+               case -1: return pn_Cmp_Lt;
+               case  0: return pn_Cmp_Eq;
+               case  1: return pn_Cmp_Gt;
+               case  2: return pn_Cmp_Uo;
+               default: return pn_Cmp_False;
+               }
+       case irms_int_number:
+               if (a == b)
+                       return pn_Cmp_Eq;
+               return sc_comp(a->value, b->value) == 1 ? pn_Cmp_Gt : pn_Cmp_Lt;
+
+       case irms_internal_boolean:
+               if (a == b)
+                       return pn_Cmp_Eq;
+               return a == tarval_b_true ? pn_Cmp_Gt : pn_Cmp_Lt;
+       }
+       return pn_Cmp_False;
 }
 
 /*
  * convert to other mode
  */
-tarval *tarval_convert_to(tarval *src, ir_mode *m)
-{
-  ANNOUNCE();
-  tarval tv;
-
-  assert(src);
-  assert(m);
-
-  if (src->mode == m) return src;
-
-  switch (get_mode_sort(src->mode))
-  {
-    case irms_auxiliary:
-      break;
-
-    case irms_float_number:
-      break;
-
-    case irms_int_number:
-      switch (get_mode_sort(m))
-      {
-        case irms_int_number:
-        case irms_character:
-          tv.mode = m;
-          tv.length = src->length;
-          tv.value = src->value;
-          if (overflows(&tv))
-          {
-            return tarval_bad;
-          }
-          return INSERT_TARVAL(&tv);
-
-        case irms_internal_boolean:
-          /* XXX C semantics */
-          if (src == get_mode_null(src->mode)) return tarval_b_false;
-          else return tarval_b_true;
-
-        default:
-          break;
-      }
-      break;
-
-    case irms_internal_boolean:
-      switch (get_mode_sort(m))
-      {
-        case irms_int_number:
-          if (src == tarval_b_true) return get_mode_one(m);
-          else return get_mode_null(m);
-
-        default:
-          break;
-      }
-      break;
-
-    case irms_character:
-      break;
-    case irms_reference:
-      break;
-  }
-
-  return tarval_bad;
+tarval *tarval_convert_to(tarval *src, ir_mode *m) {
+       char *buffer;
+
+       assert(src);
+       assert(m);
+
+       if (src->mode == m) return src;
+
+       if (get_mode_n_vector_elems(src->mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
+
+       switch (get_mode_sort(src->mode)) {
+       case irms_control_flow:
+       case irms_memory:
+       case irms_auxiliary:
+               break;
+
+               /* cast float to something */
+       case irms_float_number:
+               switch (get_mode_sort(m)) {
+               case irms_float_number:
+                       switch (get_mode_size_bits(m)) {
+                       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;
+                       }
+                       return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), m);
+
+               case irms_int_number:
+                       switch (GET_FLOAT_TO_INT_MODE()) {
+                       case TRUNCATE:
+                               fc_int(src->value, NULL);
+                               break;
+                       case ROUND:
+                               fc_rnd(src->value, NULL);
+                               break;
+                       default:
+                               assert(0);
+                               break;
+                       }
+                       /* FIXME: floating point unit can't produce a value in integer
+                        * representation
+                        * an intermediate representation is needed here first. */
+                       /*  return get_tarval(); */
+                       return tarval_bad;
+
+               default:
+                       /* the rest can't be converted */
+                       return tarval_bad;
+               }
+               break;
+
+       /* cast int/characters to something */
+       case irms_int_number:
+               switch (get_mode_sort(m)) {
+               case irms_int_number:
+                       buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
+                       memcpy(buffer, src->value, sc_get_buffer_length());
+                       sign_extend(buffer, m);
+                       return get_tarval_overflow(buffer, src->length, m);
+
+               case irms_internal_boolean:
+                       /* XXX C semantics */
+                       if (src == get_mode_null(src->mode)) return tarval_b_false;
+                       else return tarval_b_true;
+
+               case irms_float_number:
+                       /* XXX floating point unit does not understand internal integer
+                        * representation, convert to string first, then create float from
+                        * string */
+                       buffer = alloca(100);
+                       /* decimal string representation because hexadecimal output is
+                        * interpreted unsigned by fc_val_from_str, so this is a HACK */
+                       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(m)) {
+                       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;
+                       }
+                       return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), m);
+
+               case irms_reference:
+                       /* allow 0 to be casted */
+                       if (src == get_mode_null(src->mode))
+                               return get_mode_null(m);
+                       break;
+
+               default:
+                       break;
+               }
+               break;
+
+       case irms_internal_boolean:
+               switch (get_mode_sort(m)) {
+               case irms_int_number:
+                       if (src == tarval_b_true) return get_mode_one(m);
+                       else return get_mode_null(m);
+
+               default:
+                       break;
+               }
+               break;
+
+       case irms_reference:
+               switch(get_mode_sort(m)) {
+               case irms_int_number:
+                       buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
+                       memcpy(buffer, src->value, sc_get_buffer_length());
+                       sign_extend(buffer, src->mode);
+                       return get_tarval_overflow(buffer, src->length, m);
+               default:
+                       break;
+               }
+
+               break;
+       }
+
+       return tarval_bad;
 }
 
 /*
- * negation
+ * bitwise negation
  */
-tarval *tarval_neg(tarval *a)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(mode_is_num(a->mode)); /* negation only for numerical values */
-  assert(mode_is_signed(a->mode)); /* negation is difficult without negative numbers, isn't it */
+tarval *tarval_not(tarval *a) {
+       char *buffer;
+
+       assert(a);
+
+       /* works for vector mode without changes */
 
-  switch (get_mode_sort(a->mode))
-  {
-    case irms_int_number:
-      sc_neg(a->value);
-      return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_int_number:
+               buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
+               sc_not(a->value, buffer);
+               return get_tarval(buffer, a->length, a->mode);
 
-    case irms_float_number:
-      fc_neg(a->value);
-      return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
+       case irms_internal_boolean:
+               if (a == tarval_b_true)
+                       return tarval_b_false;
+               if (a == tarval_b_false)
+                       return tarval_b_true;
+               return tarval_bad;
 
-    default:
-      return tarval_bad;
-  }
+       default:
+               assert(0 && "bitwise negation is only allowed for integer and boolean");
+               return tarval_bad;
+       }
+}
+
+/*
+ * arithmetic negation
+ */
+tarval *tarval_neg(tarval *a) {
+       char *buffer;
+
+       assert(a);
+       assert(mode_is_num(a->mode)); /* negation only for numerical values */
+
+       /* note: negation is allowed even for unsigned modes. */
+
+       if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
+
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_int_number:
+               buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
+               sc_neg(a->value, buffer);
+               return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
+
+       case irms_float_number:
+               if(no_float)
+                       return tarval_bad;
+
+               fc_neg(a->value, NULL);
+               return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
+
+       default:
+               return tarval_bad;
+       }
 }
 
 /*
  * addition
  */
-tarval *tarval_add(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert((a->mode == b->mode) || (get_mode_sort(a->mode) == irms_character && mode_is_int(b->mode)));
-
-  switch (get_mode_sort(a->mode))
-  {
-    case irms_character:
-    case irms_int_number:
-      /* modes of a,b are equal, so result has mode of a as this might be the character */
-      sc_add(a->value, b->value);
-      /* FIXME: Check for overflow */
-      return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
-
-    case irms_float_number:
-      /* FIXME: Overflow/Underflow/transition to inf when mode < 80bit */
-      fc_add(a->value, b->value);
-      return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
-
-    default:
-      return tarval_bad;
-  }
+tarval *tarval_add(tarval *a, tarval *b) {
+       char *buffer;
+
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert(a->mode == b->mode);
+
+       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;
+       }
+
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       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);
+               return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
+
+       case irms_float_number:
+               if(no_float)
+                       return tarval_bad;
+
+               fc_add(a->value, b->value, NULL);
+               return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
+
+       default:
+               return tarval_bad;
+       }
 }
 
 /*
  * subtraction
  */
-tarval *tarval_sub(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert((a->mode == b->mode) || (get_mode_sort(a->mode) == irms_character && mode_is_int(b->mode)));
-
-  switch (get_mode_sort(a->mode))
-  {
-    case irms_character:
-    case irms_int_number:
-      /* modes of a,b are equal, so result has mode of a as this might be the character */
-      sc_sub(a->value, b->value);
-      /* FIXME: check for overflow */
-      return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
-
-    case irms_float_number:
-      /* FIXME: Overflow/Underflow/transition to inf when mode < 80bit */
-      fc_add(a->value, b->value);
-      return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
-
-    default:
-      return tarval_bad;
-  }
+tarval *tarval_sub(tarval *a, tarval *b) {
+       char *buffer;
+
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert(a->mode == b->mode);
+
+       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;
+       }
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       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);
+               return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
+
+       case irms_float_number:
+               if(no_float)
+                       return tarval_bad;
+
+               fc_sub(a->value, b->value, NULL);
+               return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
+
+       default:
+               return tarval_bad;
+       }
 }
 
 /*
  * multiplication
  */
-tarval *tarval_mul(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert((a->mode == b->mode) && mode_is_num(a->mode));
+tarval *tarval_mul(tarval *a, tarval *b) {
+       char *buffer;
+
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert(a->mode == b->mode);
+
+       if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
+
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_int_number:
+               /* modes of a,b are equal */
+               buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
+               sc_mul(a->value, b->value, buffer);
+               return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
 
-  switch (get_mode_sort(a->mode))
-  {
-    case irms_int_number:
-      /* modes of a,b are equal */
-      sc_mul(a->value, b->value);
-      /* FIXME: check for overflow */
-      return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       case irms_float_number:
+               if(no_float)
+                       return tarval_bad;
 
-    case irms_float_number:
-      /* FIXME: Overflow/Underflow/transition to inf when mode < 80bit */
-      fc_add(a->value, b->value);
-      return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
+               fc_mul(a->value, b->value, NULL);
+               return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
 
-    default:
-      return tarval_bad;
-  }
+       default:
+               return tarval_bad;
+       }
 }
 
 /*
  * floating point division
  */
-tarval *tarval_quo(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert((a->mode == b->mode) && mode_is_float(a->mode));
+tarval *tarval_quo(tarval *a, tarval *b) {
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert((a->mode == b->mode) && mode_is_float(a->mode));
 
-  /* FIXME: Overflow/Underflow/transition to inf when mode < 80bit */
-  fc_div(a->value, b->value);
-  return get_tarval(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
+       if(no_float)
+               return tarval_bad;
+
+       if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
+
+       fc_div(a->value, b->value, NULL);
+       return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
 }
 
 /*
  * integer division
+ * overflow is impossible, but look out for division by zero
  */
-tarval *tarval_div(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
+tarval *tarval_div(tarval *a, tarval *b) {
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
+
+       if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
 
-  /* modes of a,b are equal */
-  sc_div(a->value, b->value);
-  return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       /* x/0 error */
+       if (b == get_mode_null(b->mode)) return tarval_bad;
+       /* modes of a,b are equal */
+       sc_div(a->value, b->value, NULL);
+       return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
 }
 
 /*
  * remainder
+ * overflow is impossible, but look out for division by zero
  */
-tarval *tarval_mod(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
+tarval *tarval_mod(tarval *a, tarval *b) {
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
+
+       if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
 
-  /* modes of a,b are equal */
-  sc_mod(a->value, b->value);
-  return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       /* x/0 error */
+       if (b == get_mode_null(b->mode)) return tarval_bad;
+       /* modes of a,b are equal */
+       sc_mod(a->value, b->value, NULL);
+       return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
 }
 
 /*
  * absolute value
  */
-tarval *tarval_abs(tarval *a)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(mode_is_num(a->mode));
+tarval *tarval_abs(tarval *a) {
+       char *buffer;
 
-  switch (get_mode_sort(a->mode))
-  {
-    case irms_int_number:
-      if (sc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1)
-      {
-        sc_neg(a->value);
-        return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
-      }
-      return a;
+       assert(a);
+       assert(mode_is_num(a->mode));
 
-    case irms_float_number:
-      break;
+       if (get_mode_n_vector_elems(a->mode) > 1) {
+               /* vector arithmetic not implemented yet */
+               return tarval_bad;
+       }
 
-    default:
-      return tarval_bad;
-  }
-  return tarval_bad;
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_int_number:
+               if (sc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1) {
+                       buffer = alloca(sc_get_buffer_length());
+                       sc_neg(a->value, buffer);
+                       return get_tarval_overflow(buffer, a->length, a->mode);
+               }
+               return a;
+
+       case irms_float_number:
+               if(no_float)
+                       return tarval_bad;
+
+               if (fc_comp(a->value, get_mode_null(a->mode)->value) == -1) {
+                       fc_neg(a->value, NULL);
+                       return get_tarval_overflow(fc_get_buffer(), fc_get_buffer_length(), a->mode);
+               }
+               return a;
+
+       default:
+               return tarval_bad;
+       }
+       return tarval_bad;
 }
 
 /*
  * bitwise and
  */
-tarval *tarval_and(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
+tarval *tarval_and(tarval *a, tarval *b) {
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert(a->mode == b->mode);
+
+       /* works even for vector modes */
+
+       switch(get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_internal_boolean:
+               return (a == tarval_b_false) ? a : b;
 
-  sc_and(a->value, b->value);
-  return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       case irms_int_number:
+               sc_and(a->value, b->value, NULL);
+               return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+
+       default:
+               assert(0 && "operation not defined on mode");
+               return tarval_bad;
+       }
 }
 
 /*
  * bitwise or
  */
-tarval *tarval_or (tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
+tarval *tarval_or (tarval *a, tarval *b) {
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert(a->mode == b->mode);
+
+       /* works even for vector modes */
 
-  sc_or(a->value, b->value);
-  return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_internal_boolean:
+               return (a == tarval_b_true) ? a : b;
+
+       case irms_int_number:
+               sc_or(a->value, b->value, NULL);
+               return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+
+       default:
+               assert(0 && "operation not defined on mode");
+               return tarval_bad;
+       }
 }
 
 /*
  * bitwise exclusive or (xor)
  */
-tarval *tarval_eor(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert((a->mode == b->mode) && mode_is_int(a->mode));
+tarval *tarval_eor(tarval *a, tarval *b) {
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert((a->mode == b->mode));
+
+       /* works even for vector modes */
 
-  sc_or(a->value, b->value);
-  return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       switch (get_mode_sort(a->mode)) {
+       case irms_internal_boolean:
+               return (a == b)? tarval_b_false : tarval_b_true;
+
+       case irms_int_number:
+               sc_xor(a->value, b->value, NULL);
+               return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+
+       default:
+               assert(0 && "operation not defined on mode");
+               return tarval_bad;;
+       }
 }
 
 /*
  * bitwise left shift
  */
-tarval *tarval_shl(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
+tarval *tarval_shl(tarval *a, tarval *b) {
+       char *temp_val = NULL;
 
-  sc_shl(a->value, b->value, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode));
-  return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
+
+       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;
+       }
+
+       if (get_mode_modulo_shift(a->mode) != 0) {
+               temp_val = alloca(sc_get_buffer_length());
+
+               sc_val_from_ulong(get_mode_modulo_shift(a->mode), temp_val);
+               sc_mod(b->value, temp_val, temp_val);
+       } else
+               temp_val = (char*)b->value;
+
+       sc_shl(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);
 }
 
 /*
  * bitwise unsigned right shift
  */
-tarval *tarval_shr(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
+tarval *tarval_shr(tarval *a, tarval *b) {
+       char *temp_val = NULL;
 
-  sc_shr(a->value, b->value, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode));
-  return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
+
+       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;
+       }
+
+       if (get_mode_modulo_shift(a->mode) != 0) {
+               temp_val = alloca(sc_get_buffer_length());
+
+               sc_val_from_ulong(get_mode_modulo_shift(a->mode), temp_val);
+               sc_mod(b->value, temp_val, temp_val);
+       } else
+               temp_val = (char*)b->value;
+
+       sc_shr(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);
 }
 
 /*
  * bitwise signed right shift
  */
-tarval *tarval_shrs(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
+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));
+
+       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;
+       }
+
+       if (get_mode_modulo_shift(a->mode) != 0) {
+               temp_val = alloca(sc_get_buffer_length());
+
+               sc_val_from_ulong(get_mode_modulo_shift(a->mode), temp_val);
+               sc_mod(b->value, temp_val, temp_val);
+       } else
+               temp_val = (char*)b->value;
 
-  sc_shrs(a->value, b->value, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode));
-  return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       sc_shrs(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);
 }
 
 /*
  * bitwise rotation
  */
-tarval *tarval_rot(tarval *a, tarval *b)
-{
-  ANNOUNCE();
-  assert(a);
-  assert(b);
-  assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
+tarval *tarval_rot(tarval *a, tarval *b) {
+       char *temp_val = NULL;
+
+       assert(a);
+       assert(b);
+       assert(mode_is_int(a->mode) && mode_is_int(b->mode));
+
+       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;
+       }
 
-  sc_rot(a->value, b->value, get_mode_size_bits(a->mode), mode_is_signed(a->mode));
-  return get_tarval(sc_get_buffer(), sc_get_buffer_length(), a->mode);
+       if (get_mode_modulo_shift(a->mode) != 0) {
+               temp_val = alloca(sc_get_buffer_length());
+
+               sc_val_from_ulong(get_mode_modulo_shift(a->mode), temp_val);
+               sc_mod(b->value, temp_val, temp_val);
+       } else
+               temp_val = (char*)b->value;
+
+       sc_rot(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);
 }
 
 /*
- * Output of tarvals
+ * carry flag of the last operation
  */
-int tarval_print(XP_PAR1, const xprintf_info *info ATTRIBUTE((unused)), XP_PARN)
-{
-  static const tarval_mode_info default_info = { TVO_NATIVE, NULL, NULL };
-
-  tarval *tv;
-  const char *str;
-  char buf[100];
-  const tarval_mode_info *mode_info;
-  const char *prefix, *suffix;
-
-  ANNOUNCE();
-
-  tv = XP_GETARG(tarval *, 0);
-  mode_info = tv->mode->tv_priv;
-  if (! mode_info)
-    mode_info = &default_info;
-  prefix = mode_info->mode_prefix ? mode_info->mode_prefix : "";
-  suffix = mode_info->mode_suffix ? mode_info->mode_suffix : "";
-
-  switch (get_mode_sort(tv->mode))
-  {
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      switch (mode_info->mode_output) {
-
-      case TVO_DECIMAL:
-        str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_DEC);
-       break;
-
-      case TVO_OCTAL:
-        str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_OCT);
-       break;
-
-      case TVO_HEX:
-      case TVO_NATIVE:
-      default:
-        str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_HEX);
-       break;
-      }
-      return XPF3R("%s%s%s", prefix, str, suffix);
-
-    case irms_float_number:
-      return XPF3R("%s%s%s", prefix, fc_print_dec(tv->value, buf, sizeof(buf)), suffix);
-
-    case irms_reference:
-      if (tv->value != NULL)
-        if (tarval_is_entity(tv))
-          if (get_entity_peculiarity((entity *)tv->value) == existent)
-            return XPF1R("&(%I)", get_entity_ld_ident((entity *)tv->value));
-          else
-            return XPSR("NULL");
-        else
-          return XPMR((char*)tv->value, tv->length);
-      else
-        return XPSR("void");
-
-    case irms_internal_boolean:
-      switch (mode_info->mode_output) {
-
-      case TVO_DECIMAL:
-      case TVO_OCTAL:
-      case TVO_HEX:
-      case TVO_BINARY:
-        return XPF3R("%s%c%s", prefix, (tv == tarval_b_true) ? '1' : '0', suffix);
-
-      case TVO_NATIVE:
-      default:
-        return XPF3R("%s%s%s", prefix, (tv == tarval_b_true) ? "true" : "false", suffix);
-      }
-
-    case irms_auxiliary:
-      return XPSR("<BAD>");
-  }
-
-  return 0;
+int tarval_carry(void) {
+       return sc_had_carry();
 }
 
 /*
  * Output of tarvals
  */
-int tarval_snprintf(char *buf, size_t len, tarval *tv)
-{
-  static const tarval_mode_info default_info = { TVO_NATIVE, NULL, NULL };
-
-  const char *str;
-  char tv_buf[100];
-  const tarval_mode_info *mode_info;
-  const char *prefix, *suffix;
-
-  ANNOUNCE();
-
-  mode_info = tv->mode->tv_priv;
-  if (! mode_info)
-    mode_info = &default_info;
-  prefix = mode_info->mode_prefix ? mode_info->mode_prefix : "";
-  suffix = mode_info->mode_suffix ? mode_info->mode_suffix : "";
-
-  switch (get_mode_sort(tv->mode))
-  {
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      switch (mode_info->mode_output) {
-
-      case TVO_DECIMAL:
-        str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_DEC);
-       break;
-
-      case TVO_OCTAL:
-        str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_OCT);
-       break;
-
-      case TVO_HEX:
-      case TVO_NATIVE:
-      default:
-        str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_HEX);
-       break;
-      }
-      return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, str, suffix);
-
-    case irms_float_number:
-      return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, fc_print_dec(tv->value, tv_buf, sizeof(tv_buf)), suffix);
-
-    case irms_reference:
-      if (tv->value != NULL)
-        if (tarval_is_entity(tv))
-          if (get_entity_peculiarity((entity *)tv->value) == existent)
-            return snprintf(buf, len, "&(%I)", get_entity_ld_ident((entity *)tv->value));
-          else
-            return snprintf(buf, len, "NULL");
-        else {
-         if (size > tv->length) {
-           memcpy(buf, tv->value, tv->length);
-           buf[tv->length] = '\0';
-         }
-         else {
-           /* truncated */
-           memcpy(buf, tv->value, size-1);
-           buf[size-1] = '\0';
-         }
-          return tv->length;
+int tarval_snprintf(char *buf, size_t len, tarval *tv) {
+       static const tarval_mode_info default_info = { TVO_NATIVE, NULL, NULL };
+
+       const char *str;
+       char tv_buf[100];
+       const tarval_mode_info *mode_info;
+       const char *prefix, *suffix;
+
+       mode_info = tv->mode->tv_priv;
+       if (! mode_info)
+               mode_info = &default_info;
+       prefix = mode_info->mode_prefix ? mode_info->mode_prefix : "";
+       suffix = mode_info->mode_suffix ? mode_info->mode_suffix : "";
+
+       switch (get_mode_sort(tv->mode)) {
+       case irms_reference:
+               if (tv == tv->mode->null) return snprintf(buf, len, "NULL");
+               /* fall through */
+       case irms_int_number:
+               switch (mode_info->mode_output) {
+
+               case TVO_DECIMAL:
+                       str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_DEC, mode_is_signed(tv->mode));
+                       break;
+
+               case TVO_OCTAL:
+                       str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_OCT, 0);
+                       break;
+
+               case TVO_HEX:
+               case TVO_NATIVE:
+               default:
+                       str = sc_print(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), SC_HEX, 0);
+                       break;
+               }
+               return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, str, suffix);
+
+       case irms_float_number:
+               switch (mode_info->mode_output) {
+               case TVO_HEX:
+                       return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, fc_print(tv->value, tv_buf, sizeof(tv_buf), FC_PACKED), suffix);
+
+               case TVO_HEXFLOAT:
+                       return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, fc_print(tv->value, tv_buf, sizeof(tv_buf), FC_HEX), suffix);
+
+               case TVO_FLOAT:
+               case TVO_NATIVE:
+               default:
+                       return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, fc_print(tv->value, tv_buf, sizeof(tv_buf), FC_DEC), suffix);
+               }
+               break;
+
+       case irms_internal_boolean:
+               switch (mode_info->mode_output) {
+
+               case TVO_DECIMAL:
+               case TVO_OCTAL:
+               case TVO_HEX:
+               case TVO_BINARY:
+                       return snprintf(buf, len, "%s%c%s", prefix, (tv == tarval_b_true) ? '1' : '0', suffix);
+
+               case TVO_NATIVE:
+               default:
+                       return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, (tv == tarval_b_true) ? "true" : "false", suffix);
+               }
+
+       case irms_control_flow:
+       case irms_memory:
+       case irms_auxiliary:
+               return snprintf(buf, len, "<TV_OVERFLOW_BAD>");
        }
-      else
-        return snprintf(buf, len, "void");
-
-    case irms_internal_boolean:
-      switch (mode_info->mode_output) {
 
-      case TVO_DECIMAL:
-      case TVO_OCTAL:
-      case TVO_HEX:
-      case TVO_BINARY:
-        return snprintf(buf, len, "%s%c%s", prefix, (tv == tarval_b_true) ? '1' : '0', suffix);
+       return 0;
+}
 
-      case TVO_NATIVE:
-      default:
-        return snprintf(buf, len, "%s%s%s", prefix, (tv == tarval_b_true) ? "true" : "false", suffix);
-      }
+/**
+ * Output of tarvals to stdio.
+ */
+int tarval_printf(tarval *tv) {
+       char buf[1024];
+       int res;
+
+       res = tarval_snprintf(buf, sizeof(buf), tv);
+       assert(res < (int) sizeof(buf) && "buffer to small for tarval_snprintf");
+       printf(buf);
+       return res;
+}
 
-    case irms_auxiliary:
-      return snprintf(buf, len, "<BAD>");
-  }
+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));
+       unsigned char byte;
+
+       for(i = 0; i < bytes; i++) {
+               byte = get_tarval_sub_bits(tv, i);
+               for(j = 1; j < 256; j <<= 1)
+                       if(pos < n)
+                               res[pos++] = j & byte ? '1' : '0';
+       }
 
-  return 0;
-}
+       res[n] = '\0';
 
-char *tarval_bitpattern(tarval *tv)
-{
-  return NULL;
+       return res;
 }
 
 /*
  * access to the bitpattern
  */
-unsigned char tarval_sub_bits(tarval *tv, unsigned byte_ofs)
-{
-  switch (get_mode_sort(tv->mode)) {
-    case irms_int_number:
-    case irms_character:
-      return sc_sub_bits(tv->value, tv->length, byte_ofs);
-
-    case irms_float_number:
-      return fc_sub_bits(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), byte_ofs);
-
-    default:
-      return 0;
-  }
+unsigned char get_tarval_sub_bits(tarval *tv, unsigned byte_ofs) {
+       switch (get_mode_arithmetic(tv->mode)) {
+       case irma_twos_complement:
+               return sc_sub_bits(tv->value, tv->length, byte_ofs);
+       case irma_ieee754:
+               return fc_sub_bits(tv->value, get_mode_size_bits(tv->mode), byte_ofs);
+       default:
+               panic("get_tarval_sub_bits(): arithmetic mode not supported");
+       }
 }
 
 /*
@@ -1159,97 +1493,184 @@ unsigned char tarval_sub_bits(tarval *tv, unsigned byte_ofs)
  *
  * Returns zero on success.
  */
-int tarval_set_mode_output_option(ir_mode *mode, const tarval_mode_info *modeinfo)
-{
-  assert(mode);
+int  set_tarval_mode_output_option(ir_mode *mode, const tarval_mode_info *modeinfo) {
+       assert(mode);
 
-  mode->tv_priv = modeinfo;
-  return 0;
+       mode->tv_priv = modeinfo;
+       return 0;
 }
 
-/* Identifying some tarvals ??? */
-/* Implemented in old tv.c as such:
- *   return 0 for additive neutral,
- *   1 for multiplicative neutral,
- *   -1 for bitwise-and neutral
- *   2 else
+/*
+ * Returns the output options of one mode.
  *
- * Implemented for completeness */
-long tarval_classify(tarval *tv)
-{
-  ANNOUNCE();
-  if (!tv || tv == tarval_bad) return 2;
+ * This functions returns the mode info of a given mode.
+ */
+const tarval_mode_info *get_tarval_mode_output_option(ir_mode *mode) {
+       assert(mode);
 
-  if (tv == get_mode_null(tv->mode)) return 0;
-  else if (tv == get_mode_one(tv->mode)) return 1;
-  else if ((get_mode_sort(tv->mode) == irms_int_number)
-           && (tv == new_tarval_from_long(-1, tv->mode))) return -1;
+       return mode->tv_priv;
+}
 
-  return 2;
+/*
+ * Identifying tarvals values for algebraic simplifications.
+ *
+ * Returns:
+ *   - TV_CLASSIFY_NULL    for additive neutral or the NULL tarval for reference modes,
+ *   - TV_CLASSIFY_ONE     for multiplicative neutral,
+ *   - TV_CLASSIFY_ALL_ONE for bitwise-and neutral
+ *   - TV_CLASSIFY_OTHER   else
+ */
+tarval_classification_t classify_tarval(tarval *tv) {
+       if (!tv || tv == tarval_bad) return TV_CLASSIFY_OTHER;
+
+       if (tv == get_mode_null(tv->mode))
+               return TV_CLASSIFY_NULL;
+       else if (tv == get_mode_one(tv->mode))
+               return TV_CLASSIFY_ONE;
+       else if ((get_mode_sort(tv->mode) == irms_int_number)
+               && (tv == new_tarval_from_long(-1, tv->mode)))
+               return TV_CLASSIFY_ALL_ONE;
+
+       return TV_CLASSIFY_OTHER;
 }
 
 /*
- * Initialization of the tarval module: called before init_mode()
+ * Returns non-zero if a given (integer) tarval has only one single bit
+ * set.
  */
-void init_tarval_1(void)
-{
-  ANNOUNCE();
-  /* 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, TUNE_NCONSTANTS);
-  values = new_set(memcmp, TUNE_NCONSTANTS);
-  /* init with default precision */
-  init_strcalc(0);
-  /* init_fltcalc(0); not yet*/
+int tarval_is_single_bit(tarval *tv) {
+       int i, l;
+       int bits;
+
+       if (!tv || tv == tarval_bad) return 0;
+       if (! mode_is_int(tv->mode)) return 0;
+
+       l = get_mode_size_bytes(tv->mode);
+       for (bits = 0, i = l - 1; i >= 0; --i) {
+               unsigned char v = get_tarval_sub_bits(tv, (unsigned)i);
+
+               /* check for more than one bit in these */
+               if (v) {
+                       if (v & (v-1))
+                               return 0;
+                       if (++bits > 1)
+                               return 0;
+               }
+       }
+       return bits;
+}
+
+/*
+ * Returns non-zero if the mantissa of a floating point IEEE-754
+ * tarval is zero (i.e. 1.0Exxx)
+ */
+int tarval_ieee754_zero_mantissa(tarval *tv) {
+       assert(get_mode_arithmetic(tv->mode) == irma_ieee754);
+       return fc_zero_mantissa(tv->value);
+}
+
+/* Returns the exponent of a floating point IEEE-754 tarval. */
+int tarval_ieee754_get_exponent(tarval *tv) {
+       assert(get_mode_arithmetic(tv->mode) == irma_ieee754);
+       return fc_get_exponent(tv->value);
+}
+
+/* Set the immediate precision for IEEE-754 results. */
+unsigned tarval_ieee754_set_immediate_precision(unsigned bits) {
+       return fc_set_immediate_precision(bits);
+}
+
+/* Returns non-zero if the result of the last IEEE-754 operation was exact. */
+unsigned tarval_ieee754_get_exact(void) {
+       return fc_is_exact();
+}
+
+/*
+ * Sets the overflow mode for integer operations.
+ */
+void tarval_set_integer_overflow_mode(tarval_int_overflow_mode_t ov_mode) {
+       int_overflow_mode = ov_mode;
+}
+
+/* Get the overflow mode for integer operations. */
+tarval_int_overflow_mode_t tarval_get_integer_overflow_mode(void) {
+       return int_overflow_mode;
+}
+
+/* Enable/Disable floating point constant folding. */
+int tarval_enable_fp_ops(int enable) {
+       int old = !no_float;
+
+       no_float = !enable;
+       return old;
 }
 
 /**
  * default mode_info for output as HEX
  */
 static const tarval_mode_info hex_output = {
-  TVO_HEX,
-  "0x",
-  NULL,
+       TVO_HEX,
+       "0x",
+       NULL,
 };
 
+/*
+ * Initialization of the tarval module: called before init_mode()
+ */
+void init_tarval_1(long null_value) {
+       _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);
+       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);
+}
+
 /*
  * Initialization of the tarval module: called after init_mode()
  */
-void init_tarval_2(void)
-{
-  ANNOUNCE();
-
-  tarval_bad = (tarval*)malloc(sizeof(tarval));
-  tarval_bad->mode = NULL;
-
-  tarval_undefined = (tarval*)malloc(sizeof(tarval));
-  tarval_undefined->mode = NULL;
-
-  tarval_b_true = (tarval*)malloc(sizeof(tarval));
-  tarval_b_true->mode = mode_b;
-
-  tarval_b_false = (tarval*)malloc(sizeof(tarval));
-  tarval_b_false->mode = mode_b;
-
-  tarval_P_void = (tarval*)malloc(sizeof(tarval));
-  tarval_P_void->mode = mode_P;
-
-  /*
-   * assign output modes that are compatible with the
-   * old implementation: Hex output
-   */
-  tarval_set_mode_output_option(mode_U,  &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_C,  &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Bs, &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Bu, &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Hs, &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Hu, &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Hs, &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Hu, &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Is, &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Iu, &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Ls, &hex_output);
-  tarval_set_mode_output_option(mode_Lu, &hex_output);
+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_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_false->kind    = k_tarval;
+       tarval_b_false->mode    = mode_b;
+       tarval_b_false->value   = INT_TO_PTR(resid_tarval_b_false);
+
+       /*
+        * assign output modes that are compatible with the
+        * old implementation: Hex output
+        */
+       set_tarval_mode_output_option(mode_Bs, &hex_output);
+       set_tarval_mode_output_option(mode_Bu, &hex_output);
+       set_tarval_mode_output_option(mode_Hs, &hex_output);
+       set_tarval_mode_output_option(mode_Hu, &hex_output);
+       set_tarval_mode_output_option(mode_Is, &hex_output);
+       set_tarval_mode_output_option(mode_Iu, &hex_output);
+       set_tarval_mode_output_option(mode_Ls, &hex_output);
+       set_tarval_mode_output_option(mode_Lu, &hex_output);
+       set_tarval_mode_output_option(mode_P,  &hex_output);
+}
+
+/* free all memory occupied by tarval. */
+void finish_tarval(void) {
+       finish_strcalc();
+       finish_fltcalc();
+       del_set(tarvals); tarvals = NULL;
+       del_set(values);  values = NULL;
 }
 
 /****************************************************************************