OSDN Git Service

Remove CYGNUS LOCAL tags.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / global.c
1 /* Allocate registers for pseudo-registers that span basic blocks.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1994, 1996 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21
22 #include <stdio.h>
23 #include "config.h"
24 #include "rtl.h"
25 #include "flags.h"
26 #include "basic-block.h"
27 #include "hard-reg-set.h"
28 #include "regs.h"
29 #include "insn-config.h"
30 #include "output.h"
31
32 /* This pass of the compiler performs global register allocation.
33    It assigns hard register numbers to all the pseudo registers
34    that were not handled in local_alloc.  Assignments are recorded
35    in the vector reg_renumber, not by changing the rtl code.
36    (Such changes are made by final).  The entry point is
37    the function global_alloc.
38
39    After allocation is complete, the reload pass is run as a subroutine
40    of this pass, so that when a pseudo reg loses its hard reg due to
41    spilling it is possible to make a second attempt to find a hard
42    reg for it.  The reload pass is independent in other respects
43    and it is run even when stupid register allocation is in use.
44
45    1. count the pseudo-registers still needing allocation
46    and assign allocation-numbers (allocnos) to them.
47    Set up tables reg_allocno and allocno_reg to map 
48    reg numbers to allocnos and vice versa.
49    max_allocno gets the number of allocnos in use.
50
51    2. Allocate a max_allocno by max_allocno conflict bit matrix and clear it.
52    Allocate a max_allocno by FIRST_PSEUDO_REGISTER conflict matrix
53    for conflicts between allocnos and explicit hard register use
54    (which includes use of pseudo-registers allocated by local_alloc).
55
56    3. for each basic block
57     walk forward through the block, recording which
58     unallocated registers and which hardware registers are live.
59     Build the conflict matrix between the unallocated registers
60     and another of unallocated registers versus hardware registers.
61     Also record the preferred hardware registers
62     for each unallocated one.
63
64    4. Sort a table of the allocnos into order of
65    desirability of the variables.
66
67    5. Allocate the variables in that order; each if possible into
68    a preferred register, else into another register.  */
69 \f
70 /* Number of pseudo-registers still requiring allocation
71    (not allocated by local_allocate).  */
72
73 static int max_allocno;
74
75 /* Indexed by (pseudo) reg number, gives the allocno, or -1
76    for pseudo registers already allocated by local_allocate.  */
77
78 int *reg_allocno;
79
80 /* Indexed by allocno, gives the reg number.  */
81
82 static int *allocno_reg;
83
84 /* A vector of the integers from 0 to max_allocno-1,
85    sorted in the order of first-to-be-allocated first.  */
86
87 static int *allocno_order;
88
89 /* Indexed by an allocno, gives the number of consecutive
90    hard registers needed by that pseudo reg.  */
91
92 static int *allocno_size;
93
94 /* Indexed by (pseudo) reg number, gives the number of another
95    lower-numbered pseudo reg which can share a hard reg with this pseudo
96    *even if the two pseudos would otherwise appear to conflict*.  */
97
98 static int *reg_may_share;
99
100 /* Define the number of bits in each element of `conflicts' and what
101    type that element has.  We use the largest integer format on the
102    host machine.  */
103
104 #define INT_BITS HOST_BITS_PER_WIDE_INT
105 #define INT_TYPE HOST_WIDE_INT
106
107 /* max_allocno by max_allocno array of bits,
108    recording whether two allocno's conflict (can't go in the same
109    hardware register).
110
111    `conflicts' is not symmetric; a conflict between allocno's i and j
112    is recorded either in element i,j or in element j,i.  */
113
114 static INT_TYPE *conflicts;
115
116 /* Number of ints require to hold max_allocno bits.
117    This is the length of a row in `conflicts'.  */
118
119 static int allocno_row_words;
120
121 /* Two macros to test or store 1 in an element of `conflicts'.  */
122
123 #define CONFLICTP(I, J) \
124  (conflicts[(I) * allocno_row_words + (J) / INT_BITS]   \
125   & ((INT_TYPE) 1 << ((J) % INT_BITS)))
126
127 #define SET_CONFLICT(I, J) \
128  (conflicts[(I) * allocno_row_words + (J) / INT_BITS]   \
129   |= ((INT_TYPE) 1 << ((J) % INT_BITS)))
130
131 /* Set of hard regs currently live (during scan of all insns).  */
132
133 static HARD_REG_SET hard_regs_live;
134
135 /* Indexed by N, set of hard regs conflicting with allocno N.  */
136
137 static HARD_REG_SET *hard_reg_conflicts;
138
139 /* Indexed by N, set of hard regs preferred by allocno N.
140    This is used to make allocnos go into regs that are copied to or from them,
141    when possible, to reduce register shuffling.  */
142
143 static HARD_REG_SET *hard_reg_preferences;
144
145 /* Similar, but just counts register preferences made in simple copy
146    operations, rather than arithmetic.  These are given priority because
147    we can always eliminate an insn by using these, but using a register
148    in the above list won't always eliminate an insn.  */
149
150 static HARD_REG_SET *hard_reg_copy_preferences;
151
152 /* Similar to hard_reg_preferences, but includes bits for subsequent
153    registers when an allocno is multi-word.  The above variable is used for
154    allocation while this is used to build reg_someone_prefers, below.  */
155
156 static HARD_REG_SET *hard_reg_full_preferences;
157
158 /* Indexed by N, set of hard registers that some later allocno has a
159    preference for.  */
160
161 static HARD_REG_SET *regs_someone_prefers;
162
163 /* Set of registers that global-alloc isn't supposed to use.  */
164
165 static HARD_REG_SET no_global_alloc_regs;
166
167 /* Set of registers used so far.  */
168
169 static HARD_REG_SET regs_used_so_far;
170
171 /* Number of calls crossed by each allocno.  */
172
173 static int *allocno_calls_crossed;
174
175 /* Number of refs (weighted) to each allocno.  */
176
177 static int *allocno_n_refs;
178
179 /* Guess at live length of each allocno.
180    This is actually the max of the live lengths of the regs.  */
181
182 static int *allocno_live_length;
183
184 /* Number of refs (weighted) to each hard reg, as used by local alloc.
185    It is zero for a reg that contains global pseudos or is explicitly used.  */
186
187 static int local_reg_n_refs[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
188
189 /* Guess at live length of each hard reg, as used by local alloc.
190    This is actually the sum of the live lengths of the specific regs.  */
191
192 static int local_reg_live_length[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
193
194 /* Test a bit in TABLE, a vector of HARD_REG_SETs,
195    for vector element I, and hard register number J.  */
196
197 #define REGBITP(TABLE, I, J)     TEST_HARD_REG_BIT (TABLE[I], J)
198
199 /* Set to 1 a bit in a vector of HARD_REG_SETs.  Works like REGBITP.  */
200
201 #define SET_REGBIT(TABLE, I, J)  SET_HARD_REG_BIT (TABLE[I], J)
202
203 /* Bit mask for allocnos live at current point in the scan.  */
204
205 static INT_TYPE *allocnos_live;
206
207 /* Test, set or clear bit number I in allocnos_live,
208    a bit vector indexed by allocno.  */
209
210 #define ALLOCNO_LIVE_P(I) \
211   (allocnos_live[(I) / INT_BITS] & ((INT_TYPE) 1 << ((I) % INT_BITS)))
212
213 #define SET_ALLOCNO_LIVE(I) \
214   (allocnos_live[(I) / INT_BITS] |= ((INT_TYPE) 1 << ((I) % INT_BITS)))
215
216 #define CLEAR_ALLOCNO_LIVE(I) \
217   (allocnos_live[(I) / INT_BITS] &= ~((INT_TYPE) 1 << ((I) % INT_BITS)))
218
219 /* This is turned off because it doesn't work right for DImode.
220    (And it is only used for DImode, so the other cases are worthless.)
221    The problem is that it isn't true that there is NO possibility of conflict;
222    only that there is no conflict if the two pseudos get the exact same regs.
223    If they were allocated with a partial overlap, there would be a conflict.
224    We can't safely turn off the conflict unless we have another way to
225    prevent the partial overlap.
226
227    Idea: change hard_reg_conflicts so that instead of recording which
228    hard regs the allocno may not overlap, it records where the allocno
229    may not start.  Change both where it is used and where it is updated.
230    Then there is a way to record that (reg:DI 108) may start at 10
231    but not at 9 or 11.  There is still the question of how to record
232    this semi-conflict between two pseudos.  */
233 #if 0
234 /* Reg pairs for which conflict after the current insn
235    is inhibited by a REG_NO_CONFLICT note.
236    If the table gets full, we ignore any other notes--that is conservative.  */
237 #define NUM_NO_CONFLICT_PAIRS 4
238 /* Number of pairs in use in this insn.  */
239 int n_no_conflict_pairs;
240 static struct { int allocno1, allocno2;}
241   no_conflict_pairs[NUM_NO_CONFLICT_PAIRS];
242 #endif /* 0 */
243
244 /* Record all regs that are set in any one insn.
245    Communication from mark_reg_{store,clobber} and global_conflicts.  */
246
247 static rtx *regs_set;
248 static int n_regs_set;
249
250 /* All registers that can be eliminated.  */
251
252 static HARD_REG_SET eliminable_regset;
253
254 static int allocno_compare      PROTO((int *, int *));
255 static void global_conflicts    PROTO((void));
256 static void expand_preferences  PROTO((void));
257 static void prune_preferences   PROTO((void));
258 static void find_reg            PROTO((int, HARD_REG_SET, int, int, int));
259 static void record_one_conflict PROTO((int));
260 static void record_conflicts    PROTO((short *, int));
261 static void mark_reg_store      PROTO((rtx, rtx));
262 static void mark_reg_clobber    PROTO((rtx, rtx));
263 static void mark_reg_conflicts  PROTO((rtx));
264 static void mark_reg_death      PROTO((rtx));
265 static void mark_reg_live_nc    PROTO((int, enum machine_mode));
266 static void set_preference      PROTO((rtx, rtx));
267 static void dump_conflicts      PROTO((FILE *));
268 \f
269 /* Perform allocation of pseudo-registers not allocated by local_alloc.
270    FILE is a file to output debugging information on,
271    or zero if such output is not desired.
272
273    Return value is nonzero if reload failed
274    and we must not do any more for this function.  */
275
276 int
277 global_alloc (file)
278      FILE *file;
279 {
280 #ifdef ELIMINABLE_REGS
281   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
282 #endif
283   int need_fp
284     = (! flag_omit_frame_pointer
285 #ifdef EXIT_IGNORE_STACK
286        || (current_function_calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
287 #endif
288        || FRAME_POINTER_REQUIRED);
289
290   register int i;
291   rtx x;
292
293   max_allocno = 0;
294
295   /* A machine may have certain hard registers that
296      are safe to use only within a basic block.  */
297
298   CLEAR_HARD_REG_SET (no_global_alloc_regs);
299 #ifdef OVERLAPPING_REGNO_P
300   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
301     if (OVERLAPPING_REGNO_P (i))
302       SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, i);
303 #endif
304
305   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't use those
306      that we already know won't be eliminated.  */
307 #ifdef ELIMINABLE_REGS
308   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
309     {
310       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
311
312       if (! CAN_ELIMINATE (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
313           || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp))
314         SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, eliminables[i].from);
315     }
316 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
317   SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
318   if (need_fp)
319     SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
320 #endif
321
322 #else
323   SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
324   if (need_fp)
325     SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
326 #endif
327
328   /* Track which registers have already been used.  Start with registers
329      explicitly in the rtl, then registers allocated by local register
330      allocation.  */
331
332   CLEAR_HARD_REG_SET (regs_used_so_far);
333 #ifdef LEAF_REGISTERS
334   /* If we are doing the leaf function optimization, and this is a leaf
335      function, it means that the registers that take work to save are those
336      that need a register window.  So prefer the ones that can be used in
337      a leaf function.  */
338   {
339     char *cheap_regs;
340     static char leaf_regs[] = LEAF_REGISTERS;
341
342     if (only_leaf_regs_used () && leaf_function_p ())
343       cheap_regs = leaf_regs;
344     else
345       cheap_regs = call_used_regs;
346     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
347       if (regs_ever_live[i] || cheap_regs[i])
348         SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, i);
349   }
350 #else
351   /* We consider registers that do not have to be saved over calls as if
352      they were already used since there is no cost in using them.  */
353   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
354     if (regs_ever_live[i] || call_used_regs[i])
355       SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, i);
356 #endif
357
358   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
359     if (reg_renumber[i] >= 0)
360       SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, reg_renumber[i]);
361
362   /* Establish mappings from register number to allocation number
363      and vice versa.  In the process, count the allocnos.  */
364
365   reg_allocno = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
366
367   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
368     reg_allocno[i] = -1;
369
370   /* Initialize the shared-hard-reg mapping
371      from the list of pairs that may share.  */
372   reg_may_share = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
373   bzero ((char *) reg_may_share, max_regno * sizeof (int));
374   for (x = regs_may_share; x; x = XEXP (XEXP (x, 1), 1))
375     {
376       int r1 = REGNO (XEXP (x, 0));
377       int r2 = REGNO (XEXP (XEXP (x, 1), 0));
378       if (r1 > r2)
379         reg_may_share[r1] = r2;
380       else
381         reg_may_share[r2] = r1;
382     }
383
384   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
385     /* Note that reg_live_length[i] < 0 indicates a "constant" reg
386        that we are supposed to refrain from putting in a hard reg.
387        -2 means do make an allocno but don't allocate it.  */
388     if (reg_n_refs[i] != 0 && reg_renumber[i] < 0 && reg_live_length[i] != -1
389         /* Don't allocate pseudos that cross calls,
390            if this function receives a nonlocal goto.  */
391         && (! current_function_has_nonlocal_label
392             || reg_n_calls_crossed[i] == 0))
393       {
394         if (reg_may_share[i] && reg_allocno[reg_may_share[i]] >= 0)
395           reg_allocno[i] = reg_allocno[reg_may_share[i]];
396         else
397           reg_allocno[i] = max_allocno++;
398         if (reg_live_length[i] == 0)
399           abort ();
400       }
401     else
402       reg_allocno[i] = -1;
403
404   allocno_reg = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
405   allocno_size = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
406   allocno_calls_crossed = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
407   allocno_n_refs = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
408   allocno_live_length = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
409   bzero ((char *) allocno_size, max_allocno * sizeof (int));
410   bzero ((char *) allocno_calls_crossed, max_allocno * sizeof (int));
411   bzero ((char *) allocno_n_refs, max_allocno * sizeof (int));
412   bzero ((char *) allocno_live_length, max_allocno * sizeof (int));
413
414   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
415     if (reg_allocno[i] >= 0)
416       {
417         int allocno = reg_allocno[i];
418         allocno_reg[allocno] = i;
419         allocno_size[allocno] = PSEUDO_REGNO_SIZE (i);
420         allocno_calls_crossed[allocno] += reg_n_calls_crossed[i];
421         allocno_n_refs[allocno] += reg_n_refs[i];
422         if (allocno_live_length[allocno] < reg_live_length[i])
423           allocno_live_length[allocno] = reg_live_length[i];
424       }
425
426   /* Calculate amount of usage of each hard reg by pseudos
427      allocated by local-alloc.  This is to see if we want to
428      override it.  */
429   bzero ((char *) local_reg_live_length, sizeof local_reg_live_length);
430   bzero ((char *) local_reg_n_refs, sizeof local_reg_n_refs);
431   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
432     if (reg_allocno[i] < 0 && reg_renumber[i] >= 0)
433       {
434         int regno = reg_renumber[i];
435         int endregno = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, PSEUDO_REGNO_MODE (i));
436         int j;
437
438         for (j = regno; j < endregno; j++)
439           {
440             local_reg_n_refs[j] += reg_n_refs[i];
441             local_reg_live_length[j] += reg_live_length[i];
442           }
443       }
444
445   /* We can't override local-alloc for a reg used not just by local-alloc.  */
446   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
447     if (regs_ever_live[i])
448       local_reg_n_refs[i] = 0;
449
450   /* Likewise for regs used in a SCRATCH.  */
451   for (i = 0; i < scratch_list_length; i++)
452     if (scratch_list[i])
453       {
454         int regno = REGNO (scratch_list[i]);
455         int lim = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (scratch_list[i]));
456         int j;
457
458         for (j = regno; j < lim; j++)
459           local_reg_n_refs[j] = 0;
460       }
461         
462   /* Allocate the space for the conflict and preference tables and
463      initialize them.  */
464
465   hard_reg_conflicts
466     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
467   bzero ((char *) hard_reg_conflicts, max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
468
469   hard_reg_preferences
470     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
471   bzero ((char *) hard_reg_preferences, max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
472   
473   hard_reg_copy_preferences
474     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
475   bzero ((char *) hard_reg_copy_preferences,
476          max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
477   
478   hard_reg_full_preferences
479     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
480   bzero ((char *) hard_reg_full_preferences,
481          max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
482   
483   regs_someone_prefers
484     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
485   bzero ((char *) regs_someone_prefers, max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
486
487   allocno_row_words = (max_allocno + INT_BITS - 1) / INT_BITS;
488
489   conflicts = (INT_TYPE *) alloca (max_allocno * allocno_row_words
490                                    * sizeof (INT_TYPE));
491   bzero ((char *) conflicts,
492          max_allocno * allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
493
494   allocnos_live = (INT_TYPE *) alloca (allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
495
496   /* If there is work to be done (at least one reg to allocate),
497      perform global conflict analysis and allocate the regs.  */
498
499   if (max_allocno > 0)
500     {
501       /* Scan all the insns and compute the conflicts among allocnos
502          and between allocnos and hard regs.  */
503
504       global_conflicts ();
505
506       /* Eliminate conflicts between pseudos and eliminable registers.  If
507          the register is not eliminated, the pseudo won't really be able to
508          live in the eliminable register, so the conflict doesn't matter.
509          If we do eliminate the register, the conflict will no longer exist.
510          So in either case, we can ignore the conflict.  Likewise for
511          preferences.  */
512
513       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
514         {
515           AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[i], eliminable_regset);
516           AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[i],
517                                   eliminable_regset);
518           AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[i], eliminable_regset);
519         }
520
521       /* Try to expand the preferences by merging them between allocnos.  */
522
523       expand_preferences ();
524
525       /* Determine the order to allocate the remaining pseudo registers.  */
526
527       allocno_order = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
528       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
529         allocno_order[i] = i;
530
531       /* Default the size to 1, since allocno_compare uses it to divide by.
532          Also convert allocno_live_length of zero to -1.  A length of zero
533          can occur when all the registers for that allocno have reg_live_length
534          equal to -2.  In this case, we want to make an allocno, but not
535          allocate it.  So avoid the divide-by-zero and set it to a low
536          priority.  */
537
538       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
539         {
540           if (allocno_size[i] == 0)
541             allocno_size[i] = 1;
542           if (allocno_live_length[i] == 0)
543             allocno_live_length[i] = -1;
544         }
545
546       qsort (allocno_order, max_allocno, sizeof (int), allocno_compare);
547       
548       prune_preferences ();
549
550       if (file)
551         dump_conflicts (file);
552
553       /* Try allocating them, one by one, in that order,
554          except for parameters marked with reg_live_length[regno] == -2.  */
555
556       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
557         if (reg_live_length[allocno_reg[allocno_order[i]]] >= 0)
558           {
559             /* If we have more than one register class,
560                first try allocating in the class that is cheapest
561                for this pseudo-reg.  If that fails, try any reg.  */
562             if (N_REG_CLASSES > 1)
563               {
564                 find_reg (allocno_order[i], HARD_CONST (0), 0, 0, 0);
565                 if (reg_renumber[allocno_reg[allocno_order[i]]] >= 0)
566                   continue;
567               }
568             if (reg_alternate_class (allocno_reg[allocno_order[i]]) != NO_REGS)
569               find_reg (allocno_order[i], HARD_CONST (0), 1, 0, 0);
570           }
571     }
572
573   /* Do the reloads now while the allocno data still exist, so that we can
574      try to assign new hard regs to any pseudo regs that are spilled.  */
575
576 #if 0 /* We need to eliminate regs even if there is no rtl code,
577          for the sake of debugging information.  */
578   if (n_basic_blocks > 0)
579 #endif
580     return reload (get_insns (), 1, file);
581 }
582
583 /* Sort predicate for ordering the allocnos.
584    Returns -1 (1) if *v1 should be allocated before (after) *v2.  */
585
586 static int
587 allocno_compare (v1, v2)
588      int *v1, *v2;
589 {
590   /* Note that the quotient will never be bigger than
591      the value of floor_log2 times the maximum number of
592      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
593      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
594   register int pri1
595     = (((double) (floor_log2 (allocno_n_refs[*v1]) * allocno_n_refs[*v1])
596         / allocno_live_length[*v1])
597        * 10000 * allocno_size[*v1]);
598   register int pri2
599     = (((double) (floor_log2 (allocno_n_refs[*v2]) * allocno_n_refs[*v2])
600         / allocno_live_length[*v2])
601        * 10000 * allocno_size[*v2]);
602   if (pri2 - pri1)
603     return pri2 - pri1;
604
605   /* If regs are equally good, sort by allocno,
606      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
607   return *v1 - *v2;
608 }
609 \f
610 /* Scan the rtl code and record all conflicts and register preferences in the
611    conflict matrices and preference tables.  */
612
613 static void
614 global_conflicts ()
615 {
616   register int b, i;
617   register rtx insn;
618   short *block_start_allocnos;
619
620   /* Make a vector that mark_reg_{store,clobber} will store in.  */
621   regs_set = (rtx *) alloca (max_parallel * sizeof (rtx) * 2);
622
623   block_start_allocnos = (short *) alloca (max_allocno * sizeof (short));
624
625   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
626     {
627       bzero ((char *) allocnos_live, allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
628
629       /* Initialize table of registers currently live
630          to the state at the beginning of this basic block.
631          This also marks the conflicts among them.
632
633          For pseudo-regs, there is only one bit for each one
634          no matter how many hard regs it occupies.
635          This is ok; we know the size from PSEUDO_REGNO_SIZE.
636          For explicit hard regs, we cannot know the size that way
637          since one hard reg can be used with various sizes.
638          Therefore, we must require that all the hard regs
639          implicitly live as part of a multi-word hard reg
640          are explicitly marked in basic_block_live_at_start.  */
641
642       {
643         register int offset;
644         REGSET_ELT_TYPE bit;
645         register regset old = basic_block_live_at_start[b];
646         int ax = 0;
647
648 #ifdef HARD_REG_SET
649         hard_regs_live = old[0];
650 #else
651         COPY_HARD_REG_SET (hard_regs_live, old);
652 #endif
653         for (offset = 0, i = 0; offset < regset_size; offset++)
654           if (old[offset] == 0)
655             i += REGSET_ELT_BITS;
656           else
657             for (bit = 1; bit; bit <<= 1, i++)
658               {
659                 if (i >= max_regno)
660                   break;
661                 if (old[offset] & bit)
662                   {
663                     register int a = reg_allocno[i];
664                     if (a >= 0)
665                       {
666                         SET_ALLOCNO_LIVE (a);
667                         block_start_allocnos[ax++] = a;
668                       }
669                     else if ((a = reg_renumber[i]) >= 0)
670                       mark_reg_live_nc (a, PSEUDO_REGNO_MODE (i));
671                   }
672               }
673
674         /* Record that each allocno now live conflicts with each other
675            allocno now live, and with each hard reg now live.  */
676
677         record_conflicts (block_start_allocnos, ax);
678       }
679
680       insn = basic_block_head[b];
681
682       /* Scan the code of this basic block, noting which allocnos
683          and hard regs are born or die.  When one is born,
684          record a conflict with all others currently live.  */
685
686       while (1)
687         {
688           register RTX_CODE code = GET_CODE (insn);
689           register rtx link;
690
691           /* Make regs_set an empty set.  */
692
693           n_regs_set = 0;
694
695           if (code == INSN || code == CALL_INSN || code == JUMP_INSN)
696             {
697
698 #if 0
699               int i = 0;
700               for (link = REG_NOTES (insn);
701                    link && i < NUM_NO_CONFLICT_PAIRS;
702                    link = XEXP (link, 1))
703                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_NO_CONFLICT)
704                   {
705                     no_conflict_pairs[i].allocno1
706                       = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn)))];
707                     no_conflict_pairs[i].allocno2
708                       = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
709                     i++;
710                   }
711 #endif /* 0 */
712
713               /* Mark any registers clobbered by INSN as live,
714                  so they conflict with the inputs.  */
715
716               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_clobber);
717
718               /* Mark any registers dead after INSN as dead now.  */
719
720               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
721                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
722                   mark_reg_death (XEXP (link, 0));
723
724               /* Mark any registers set in INSN as live,
725                  and mark them as conflicting with all other live regs.
726                  Clobbers are processed again, so they conflict with
727                  the registers that are set.  */
728
729               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_store);
730
731 #ifdef AUTO_INC_DEC
732               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
733                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_INC)
734                   mark_reg_store (XEXP (link, 0), NULL_RTX);
735 #endif
736
737               /* If INSN has multiple outputs, then any reg that dies here
738                  and is used inside of an output
739                  must conflict with the other outputs.  */
740
741               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL && !single_set (insn))
742                 for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
743                   if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
744                     {
745                       int used_in_output = 0;
746                       int i;
747                       rtx reg = XEXP (link, 0);
748
749                       for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
750                         {
751                           rtx set = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
752                           if (GET_CODE (set) == SET
753                               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
754                               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
755                               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
756                             used_in_output = 1;
757                         }
758                       if (used_in_output)
759                         mark_reg_conflicts (reg);
760                     }
761
762               /* Mark any registers set in INSN and then never used.  */
763
764               while (n_regs_set > 0)
765                 if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED,
766                                      REGNO (regs_set[--n_regs_set])))
767                   mark_reg_death (regs_set[n_regs_set]);
768             }
769
770           if (insn == basic_block_end[b])
771             break;
772           insn = NEXT_INSN (insn);
773         }
774     }
775 }
776 /* Expand the preference information by looking for cases where one allocno
777    dies in an insn that sets an allocno.  If those two allocnos don't conflict,
778    merge any preferences between those allocnos.  */
779
780 static void
781 expand_preferences ()
782 {
783   rtx insn;
784   rtx link;
785   rtx set;
786
787   /* We only try to handle the most common cases here.  Most of the cases
788      where this wins are reg-reg copies.  */
789
790   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
791     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
792         && (set = single_set (insn)) != 0
793         && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
794         && reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))] >= 0)
795       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
796         if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
797             && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
798             && reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))] >= 0
799             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))],
800                             reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))])
801             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))],
802                             reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))]))
803           {
804             int a1 = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))];
805             int a2 = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
806
807             if (XEXP (link, 0) == SET_SRC (set))
808               {
809                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a1],
810                                   hard_reg_copy_preferences[a2]);
811                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a2],
812                                   hard_reg_copy_preferences[a1]);
813               }
814
815             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a1],
816                               hard_reg_preferences[a2]);
817             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a2],
818                               hard_reg_preferences[a1]);
819             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a1],
820                               hard_reg_full_preferences[a2]);
821             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a2],
822                               hard_reg_full_preferences[a1]);
823           }
824 }
825 \f
826 /* Prune the preferences for global registers to exclude registers that cannot
827    be used.
828    
829    Compute `regs_someone_prefers', which is a bitmask of the hard registers
830    that are preferred by conflicting registers of lower priority.  If possible,
831    we will avoid using these registers.  */
832    
833 static void
834 prune_preferences ()
835 {
836   int i, j;
837   int allocno;
838   
839   /* Scan least most important to most important.
840      For each allocno, remove from preferences registers that cannot be used,
841      either because of conflicts or register type.  Then compute all registers
842      preferred by each lower-priority register that conflicts.  */
843
844   for (i = max_allocno - 1; i >= 0; i--)
845     {
846       HARD_REG_SET temp;
847
848       allocno = allocno_order[i];
849       COPY_HARD_REG_SET (temp, hard_reg_conflicts[allocno]);
850
851       if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
852         IOR_HARD_REG_SET (temp, fixed_reg_set);
853       else
854         IOR_HARD_REG_SET (temp, call_used_reg_set);
855
856       IOR_COMPL_HARD_REG_SET
857         (temp,
858          reg_class_contents[(int) reg_preferred_class (allocno_reg[allocno])]);
859
860       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], temp);
861       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], temp);
862       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[allocno], temp);
863
864       CLEAR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno]);
865
866       /* Merge in the preferences of lower-priority registers (they have
867          already been pruned).  If we also prefer some of those registers,
868          don't exclude them unless we are of a smaller size (in which case
869          we want to give the lower-priority allocno the first chance for
870          these registers).  */
871       for (j = i + 1; j < max_allocno; j++)
872         if (CONFLICTP (allocno, allocno_order[j]))
873           {
874             COPY_HARD_REG_SET (temp,
875                                hard_reg_full_preferences[allocno_order[j]]);
876             if (allocno_size[allocno_order[j]] <= allocno_size[allocno])
877               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp,
878                                       hard_reg_full_preferences[allocno]);
879                                
880             IOR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno], temp);
881           }
882     }
883 }
884 \f
885 /* Assign a hard register to ALLOCNO; look for one that is the beginning
886    of a long enough stretch of hard regs none of which conflicts with ALLOCNO.
887    The registers marked in PREFREGS are tried first.
888
889    LOSERS, if non-zero, is a HARD_REG_SET indicating registers that cannot
890    be used for this allocation.
891
892    If ALT_REGS_P is zero, consider only the preferred class of ALLOCNO's reg.
893    Otherwise ignore that preferred class and use the alternate class.
894
895    If ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero, accept a call-clobbered hard reg that
896    will have to be saved and restored at calls.
897
898    RETRYING is nonzero if this is called from retry_global_alloc.
899
900    If we find one, record it in reg_renumber.
901    If not, do nothing.  */
902
903 static void
904 find_reg (allocno, losers, alt_regs_p, accept_call_clobbered, retrying)
905      int allocno;
906      HARD_REG_SET losers;
907      int alt_regs_p;
908      int accept_call_clobbered;
909      int retrying;
910 {
911   register int i, best_reg, pass;
912 #ifdef HARD_REG_SET
913   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
914 #endif
915     HARD_REG_SET used, used1, used2;
916
917   enum reg_class class = (alt_regs_p
918                           ? reg_alternate_class (allocno_reg[allocno])
919                           : reg_preferred_class (allocno_reg[allocno]));
920   enum machine_mode mode = PSEUDO_REGNO_MODE (allocno_reg[allocno]);
921
922   if (accept_call_clobbered)
923     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_fixed_reg_set);
924   else if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
925     COPY_HARD_REG_SET (used1, fixed_reg_set);
926   else
927     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_used_reg_set);
928
929   /* Some registers should not be allocated in global-alloc.  */
930   IOR_HARD_REG_SET (used1, no_global_alloc_regs);
931   if (losers)
932     IOR_HARD_REG_SET (used1, losers);
933
934   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used1, reg_class_contents[(int) class]);
935   COPY_HARD_REG_SET (used2, used1);
936
937   IOR_HARD_REG_SET (used1, hard_reg_conflicts[allocno]);
938
939 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
940   if (reg_changes_size[allocno_reg[allocno]])
941     IOR_HARD_REG_SET (used1,
942                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]);
943 #endif
944
945   /* Try each hard reg to see if it fits.  Do this in two passes.
946      In the first pass, skip registers that are preferred by some other pseudo
947      to give it a better chance of getting one of those registers.  Only if
948      we can't get a register when excluding those do we take one of them.
949      However, we never allocate a register for the first time in pass 0.  */
950
951   COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
952   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, regs_used_so_far);
953   IOR_HARD_REG_SET (used, regs_someone_prefers[allocno]);
954   
955   best_reg = -1;
956   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, pass = 0;
957        pass <= 1 && i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER;
958        pass++)
959     {
960       if (pass == 1)
961         COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
962       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
963         {
964 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
965           int regno = reg_alloc_order[i];
966 #else
967           int regno = i;
968 #endif
969           if (! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno)
970               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
971             {
972               register int j;
973               register int lim = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
974               for (j = regno + 1;
975                    (j < lim
976                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j));
977                    j++);
978               if (j == lim)
979                 {
980                   best_reg = regno;
981                   break;
982                 }
983 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
984               i = j;                    /* Skip starting points we know will lose */
985 #endif
986             }
987           }
988       }
989
990   /* See if there is a preferred register with the same class as the register
991      we allocated above.  Making this restriction prevents register
992      preferencing from creating worse register allocation.
993
994      Remove from the preferred registers and conflicting registers.  Note that
995      additional conflicts may have been added after `prune_preferences' was
996      called. 
997
998      First do this for those register with copy preferences, then all
999      preferred registers.  */
1000
1001   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], used);
1002   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_copy_preferences[allocno],
1003                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_copy_prefs);
1004
1005   if (best_reg >= 0)
1006     {
1007       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1008         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_copy_preferences[allocno], i)
1009             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
1010             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
1011                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1012                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1013                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1014                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1015             {
1016               register int j;
1017               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1018               for (j = i + 1;
1019                    (j < lim
1020                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1021                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1022                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1023                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1024                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1025                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1026                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1027                    j++);
1028               if (j == lim)
1029                 {
1030                   best_reg = i;
1031                   goto no_prefs;
1032                 }
1033             }
1034     }
1035  no_copy_prefs:
1036
1037   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], used);
1038   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_preferences[allocno],
1039                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_prefs);
1040
1041   if (best_reg >= 0)
1042     {
1043       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1044         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[allocno], i)
1045             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
1046             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
1047                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1048                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1049                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1050                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1051             {
1052               register int j;
1053               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1054               for (j = i + 1;
1055                    (j < lim
1056                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1057                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1058                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1059                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1060                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1061                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1062                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1063                    j++);
1064               if (j == lim)
1065                 {
1066                   best_reg = i;
1067                   break;
1068                 }
1069             }
1070     }
1071  no_prefs:
1072
1073   /* If we haven't succeeded yet, try with caller-saves. 
1074      We need not check to see if the current function has nonlocal
1075      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
1076      registers in that case.  */
1077
1078   if (flag_caller_saves && best_reg < 0)
1079     {
1080       /* Did not find a register.  If it would be profitable to
1081          allocate a call-clobbered register and save and restore it
1082          around calls, do that.  */
1083       if (! accept_call_clobbered
1084           && allocno_calls_crossed[allocno] != 0
1085           && CALLER_SAVE_PROFITABLE (allocno_n_refs[allocno],
1086                                      allocno_calls_crossed[allocno]))
1087         {
1088           HARD_REG_SET new_losers;
1089           if (! losers)
1090             CLEAR_HARD_REG_SET (new_losers);
1091           else
1092             COPY_HARD_REG_SET (new_losers, losers);
1093             
1094           IOR_HARD_REG_SET(new_losers, losing_caller_save_reg_set);
1095           find_reg (allocno, new_losers, alt_regs_p, 1, retrying);
1096           if (reg_renumber[allocno_reg[allocno]] >= 0)
1097             {
1098               caller_save_needed = 1;
1099               return;
1100             }
1101         }
1102     }
1103
1104   /* If we haven't succeeded yet,
1105      see if some hard reg that conflicts with us
1106      was utilized poorly by local-alloc.
1107      If so, kick out the regs that were put there by local-alloc
1108      so we can use it instead.  */
1109   if (best_reg < 0 && !retrying
1110       /* Let's not bother with multi-reg allocnos.  */
1111       && allocno_size[allocno] == 1)
1112     {
1113       /* Count from the end, to find the least-used ones first.  */
1114       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
1115         {
1116 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
1117           int regno = reg_alloc_order[i];
1118 #else
1119           int regno = i;
1120 #endif
1121
1122           if (local_reg_n_refs[regno] != 0
1123               /* Don't use a reg no good for this pseudo.  */
1124               && ! TEST_HARD_REG_BIT (used2, regno)
1125               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
1126 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
1127               && ! (reg_changes_size[allocno_reg[allocno]]
1128                     && (TEST_HARD_REG_BIT
1129                         (reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE],
1130                          regno)))
1131 #endif
1132               )
1133             {
1134               /* We explicitly evaluate the divide results into temporary
1135                  variables so as to avoid excess precision problems that occur
1136                  on a i386-unknown-sysv4.2 (unixware) host.  */
1137                  
1138               double tmp1 = ((double) local_reg_n_refs[regno]
1139                             / local_reg_live_length[regno]);
1140               double tmp2 = ((double) allocno_n_refs[allocno]
1141                              / allocno_live_length[allocno]);
1142
1143               if (tmp1 < tmp2)
1144                 {
1145                   /* Hard reg REGNO was used less in total by local regs
1146                      than it would be used by this one allocno!  */
1147                   int k;
1148                   for (k = 0; k < max_regno; k++)
1149                     if (reg_renumber[k] >= 0)
1150                       {
1151                         int r = reg_renumber[k];
1152                         int endregno
1153                           = r + HARD_REGNO_NREGS (r, PSEUDO_REGNO_MODE (k));
1154
1155                         if (regno >= r && regno < endregno)
1156                           reg_renumber[k] = -1;
1157                       }
1158
1159                   best_reg = regno;
1160                   break;
1161                 }
1162             }
1163         }
1164     }
1165
1166   /* Did we find a register?  */
1167
1168   if (best_reg >= 0)
1169     {
1170       register int lim, j;
1171       HARD_REG_SET this_reg;
1172
1173       /* Yes.  Record it as the hard register of this pseudo-reg.  */
1174       reg_renumber[allocno_reg[allocno]] = best_reg;
1175       /* Also of any pseudo-regs that share with it.  */
1176       if (reg_may_share[allocno_reg[allocno]])
1177         for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_regno; j++)
1178           if (reg_allocno[j] == allocno)
1179             reg_renumber[j] = best_reg;
1180
1181       /* Make a set of the hard regs being allocated.  */
1182       CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
1183       lim = best_reg + HARD_REGNO_NREGS (best_reg, mode);
1184       for (j = best_reg; j < lim; j++)
1185         {
1186           SET_HARD_REG_BIT (this_reg, j);
1187           SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, j);
1188           /* This is no longer a reg used just by local regs.  */
1189           local_reg_n_refs[j] = 0;
1190         }
1191       /* For each other pseudo-reg conflicting with this one,
1192          mark it as conflicting with the hard regs this one occupies.  */
1193       lim = allocno;
1194       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1195         if (CONFLICTP (lim, j) || CONFLICTP (j, lim))
1196           {
1197             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[j], this_reg);
1198           }
1199     }
1200 }
1201 \f
1202 /* Called from `reload' to look for a hard reg to put pseudo reg REGNO in.
1203    Perhaps it had previously seemed not worth a hard reg,
1204    or perhaps its old hard reg has been commandeered for reloads.
1205    FORBIDDEN_REGS indicates certain hard regs that may not be used, even if
1206    they do not appear to be allocated.
1207    If FORBIDDEN_REGS is zero, no regs are forbidden.  */
1208
1209 void
1210 retry_global_alloc (regno, forbidden_regs)
1211      int regno;
1212      HARD_REG_SET forbidden_regs;
1213 {
1214   int allocno = reg_allocno[regno];
1215   if (allocno >= 0)
1216     {
1217       /* If we have more than one register class,
1218          first try allocating in the class that is cheapest
1219          for this pseudo-reg.  If that fails, try any reg.  */
1220       if (N_REG_CLASSES > 1)
1221         find_reg (allocno, forbidden_regs, 0, 0, 1);
1222       if (reg_renumber[regno] < 0
1223           && reg_alternate_class (regno) != NO_REGS)
1224         find_reg (allocno, forbidden_regs, 1, 0, 1);
1225
1226       /* If we found a register, modify the RTL for the register to
1227          show the hard register, and mark that register live.  */
1228       if (reg_renumber[regno] >= 0)
1229         {
1230           REGNO (regno_reg_rtx[regno]) = reg_renumber[regno];
1231           mark_home_live (regno);
1232         }
1233     }
1234 }
1235 \f
1236 /* Record a conflict between register REGNO
1237    and everything currently live.
1238    REGNO must not be a pseudo reg that was allocated
1239    by local_alloc; such numbers must be translated through
1240    reg_renumber before calling here.  */
1241
1242 static void
1243 record_one_conflict (regno)
1244      int regno;
1245 {
1246   register int j;
1247
1248   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1249     /* When a hard register becomes live,
1250        record conflicts with live pseudo regs.  */
1251     for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1252       {
1253         if (ALLOCNO_LIVE_P (j))
1254           SET_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[j], regno);
1255       }
1256   else
1257     /* When a pseudo-register becomes live,
1258        record conflicts first with hard regs,
1259        then with other pseudo regs.  */
1260     {
1261       register int ialloc = reg_allocno[regno];
1262       register int ialloc_prod = ialloc * allocno_row_words;
1263       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[ialloc], hard_regs_live);
1264       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1265         {
1266 #if 0
1267           int k;
1268           for (k = 0; k < n_no_conflict_pairs; k++)
1269             if (! ((j == no_conflict_pairs[k].allocno1
1270                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno2)
1271                    ||
1272                    (j == no_conflict_pairs[k].allocno2
1273                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno1)))
1274 #endif /* 0 */
1275               conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1276         }
1277     }
1278 }
1279
1280 /* Record all allocnos currently live as conflicting
1281    with each other and with all hard regs currently live.
1282    ALLOCNO_VEC is a vector of LEN allocnos, all allocnos that
1283    are currently live.  Their bits are also flagged in allocnos_live.  */
1284
1285 static void
1286 record_conflicts (allocno_vec, len)
1287      register short *allocno_vec;
1288      register int len;
1289 {
1290   register int allocno;
1291   register int j;
1292   register int ialloc_prod;
1293
1294   while (--len >= 0)
1295     {
1296       allocno = allocno_vec[len];
1297       ialloc_prod = allocno * allocno_row_words;
1298       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[allocno], hard_regs_live);
1299       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1300         conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1301     }
1302 }
1303 \f
1304 /* Handle the case where REG is set by the insn being scanned,
1305    during the forward scan to accumulate conflicts.
1306    Store a 1 in regs_live or allocnos_live for this register, record how many
1307    consecutive hardware registers it actually needs,
1308    and record a conflict with all other registers already live.
1309
1310    Note that even if REG does not remain alive after this insn,
1311    we must mark it here as live, to ensure a conflict between
1312    REG and any other regs set in this insn that really do live.
1313    This is because those other regs could be considered after this.
1314
1315    REG might actually be something other than a register;
1316    if so, we do nothing.
1317
1318    SETTER is 0 if this register was modified by an auto-increment (i.e.,
1319    a REG_INC note was found for it).
1320
1321    CLOBBERs are processed here by calling mark_reg_clobber.  */ 
1322
1323 static void
1324 mark_reg_store (orig_reg, setter)
1325      rtx orig_reg, setter;
1326 {
1327   register int regno;
1328   register rtx reg = orig_reg;
1329
1330   /* WORD is which word of a multi-register group is being stored.
1331      For the case where the store is actually into a SUBREG of REG.
1332      Except we don't use it; I believe the entire REG needs to be
1333      made live.  */
1334   int word = 0;
1335
1336   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1337     {
1338       word = SUBREG_WORD (reg);
1339       reg = SUBREG_REG (reg);
1340     }
1341
1342   if (GET_CODE (reg) != REG)
1343     return;
1344
1345   if (setter && GET_CODE (setter) == CLOBBER)
1346     {
1347       /* A clobber of a register should be processed here too.  */
1348       mark_reg_clobber (orig_reg, setter);
1349       return;
1350     }
1351
1352   regs_set[n_regs_set++] = reg;
1353
1354   if (setter)
1355     set_preference (reg, SET_SRC (setter));
1356
1357   regno = REGNO (reg);
1358
1359   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1360     regno = reg_renumber[regno] /* + word */;
1361
1362   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1363      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1364   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1365     {
1366       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1367         {
1368           SET_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1369           record_one_conflict (regno);
1370         }
1371     }
1372   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1373   else if (! fixed_regs[regno])
1374     {
1375       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1376       while (regno < last)
1377         {
1378           record_one_conflict (regno);
1379           SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1380           regno++;
1381         }
1382     }
1383 }
1384 \f
1385 /* Like mark_reg_set except notice just CLOBBERs; ignore SETs.  */
1386
1387 static void
1388 mark_reg_clobber (reg, setter)
1389      rtx reg, setter;
1390 {
1391   register int regno;
1392
1393   /* WORD is which word of a multi-register group is being stored.
1394      For the case where the store is actually into a SUBREG of REG.
1395      Except we don't use it; I believe the entire REG needs to be
1396      made live.  */
1397   int word = 0;
1398
1399   if (GET_CODE (setter) != CLOBBER)
1400     return;
1401
1402   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1403     {
1404       word = SUBREG_WORD (reg);
1405       reg = SUBREG_REG (reg);
1406     }
1407
1408   if (GET_CODE (reg) != REG)
1409     return;
1410
1411   regs_set[n_regs_set++] = reg;
1412
1413   regno = REGNO (reg);
1414
1415   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1416     regno = reg_renumber[regno] /* + word */;
1417
1418   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1419      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1420   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1421     {
1422       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1423         {
1424           SET_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1425           record_one_conflict (regno);
1426         }
1427     }
1428   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1429   else if (! fixed_regs[regno])
1430     {
1431       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1432       while (regno < last)
1433         {
1434           record_one_conflict (regno);
1435           SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1436           regno++;
1437         }
1438     }
1439 }
1440
1441 /* Record that REG has conflicts with all the regs currently live.
1442    Do not mark REG itself as live.  */
1443
1444 static void
1445 mark_reg_conflicts (reg)
1446      rtx reg;
1447 {
1448   register int regno;
1449
1450   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1451     reg = SUBREG_REG (reg);
1452
1453   if (GET_CODE (reg) != REG)
1454     return;
1455
1456   regno = REGNO (reg);
1457
1458   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1459     regno = reg_renumber[regno];
1460
1461   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1462      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1463   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1464     {
1465       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1466         record_one_conflict (regno);
1467     }
1468   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1469   else if (! fixed_regs[regno])
1470     {
1471       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1472       while (regno < last)
1473         {
1474           record_one_conflict (regno);
1475           regno++;
1476         }
1477     }
1478 }
1479 \f
1480 /* Mark REG as being dead (following the insn being scanned now).
1481    Store a 0 in regs_live or allocnos_live for this register.  */
1482
1483 static void
1484 mark_reg_death (reg)
1485      rtx reg;
1486 {
1487   register int regno = REGNO (reg);
1488
1489   /* For pseudo reg, see if it has been assigned a hardware reg.  */
1490   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1491     regno = reg_renumber[regno];
1492
1493   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1494      or it is a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1495   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1496     {
1497       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1498         CLEAR_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1499     }
1500   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1501   else if (! fixed_regs[regno])
1502     {
1503       /* Pseudo regs already assigned hardware regs are treated
1504          almost the same as explicit hardware regs.  */
1505       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1506       while (regno < last)
1507         {
1508           CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1509           regno++;
1510         }
1511     }
1512 }
1513
1514 /* Mark hard reg REGNO as currently live, assuming machine mode MODE
1515    for the value stored in it.  MODE determines how many consecutive
1516    registers are actually in use.  Do not record conflicts;
1517    it is assumed that the caller will do that.  */
1518
1519 static void
1520 mark_reg_live_nc (regno, mode)
1521      register int regno;
1522      enum machine_mode mode;
1523 {
1524   register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
1525   while (regno < last)
1526     {
1527       SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1528       regno++;
1529     }
1530 }
1531 \f
1532 /* Try to set a preference for an allocno to a hard register.
1533    We are passed DEST and SRC which are the operands of a SET.  It is known
1534    that SRC is a register.  If SRC or the first operand of SRC is a register,
1535    try to set a preference.  If one of the two is a hard register and the other
1536    is a pseudo-register, mark the preference.
1537    
1538    Note that we are not as aggressive as local-alloc in trying to tie a
1539    pseudo-register to a hard register.  */
1540
1541 static void
1542 set_preference (dest, src)
1543      rtx dest, src;
1544 {
1545   int src_regno, dest_regno;
1546   /* Amount to add to the hard regno for SRC, or subtract from that for DEST,
1547      to compensate for subregs in SRC or DEST.  */
1548   int offset = 0;
1549   int i;
1550   int copy = 1;
1551
1552   if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (src))[0] == 'e')
1553     src = XEXP (src, 0), copy = 0;
1554
1555   /* Get the reg number for both SRC and DEST.
1556      If neither is a reg, give up.  */
1557
1558   if (GET_CODE (src) == REG)
1559     src_regno = REGNO (src);
1560   else if (GET_CODE (src) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (src)) == REG)
1561     {
1562       src_regno = REGNO (SUBREG_REG (src));
1563       offset += SUBREG_WORD (src);
1564     }
1565   else
1566     return;
1567
1568   if (GET_CODE (dest) == REG)
1569     dest_regno = REGNO (dest);
1570   else if (GET_CODE (dest) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (dest)) == REG)
1571     {
1572       dest_regno = REGNO (SUBREG_REG (dest));
1573       offset -= SUBREG_WORD (dest);
1574     }
1575   else
1576     return;
1577
1578   /* Convert either or both to hard reg numbers.  */
1579
1580   if (reg_renumber[src_regno] >= 0)
1581     src_regno = reg_renumber[src_regno];
1582
1583   if (reg_renumber[dest_regno] >= 0)
1584     dest_regno = reg_renumber[dest_regno];
1585
1586   /* Now if one is a hard reg and the other is a global pseudo
1587      then give the other a preference.  */
1588
1589   if (dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && src_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1590       && reg_allocno[src_regno] >= 0)
1591     {
1592       dest_regno -= offset;
1593       if (dest_regno >= 0 && dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1594         {
1595           if (copy)
1596             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1597                         reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1598
1599           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1600                       reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1601           for (i = dest_regno;
1602                i < dest_regno + HARD_REGNO_NREGS (dest_regno, GET_MODE (dest));
1603                i++)
1604             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[src_regno], i);
1605         }
1606     }
1607
1608   if (src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && dest_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1609       && reg_allocno[dest_regno] >= 0)
1610     {
1611       src_regno += offset;
1612       if (src_regno >= 0 && src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1613         {
1614           if (copy)
1615             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1616                         reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1617
1618           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1619                       reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1620           for (i = src_regno;
1621                i < src_regno + HARD_REGNO_NREGS (src_regno, GET_MODE (src));
1622                i++)
1623             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[dest_regno], i);
1624         }
1625     }
1626 }
1627 \f
1628 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
1629    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
1630    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
1631    a use of TO.  */
1632
1633 void
1634 mark_elimination (from, to)
1635      int from, to;
1636 {
1637   int i;
1638
1639   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
1640     if ((basic_block_live_at_start[i][from / REGSET_ELT_BITS]
1641          & ((REGSET_ELT_TYPE) 1 << (from % REGSET_ELT_BITS))) != 0)
1642       {
1643         basic_block_live_at_start[i][from / REGSET_ELT_BITS]
1644           &= ~ ((REGSET_ELT_TYPE) 1 << (from % REGSET_ELT_BITS));
1645         basic_block_live_at_start[i][to / REGSET_ELT_BITS]
1646           |= ((REGSET_ELT_TYPE) 1 << (to % REGSET_ELT_BITS));
1647       }
1648 }
1649 \f
1650 /* Print debugging trace information if -greg switch is given,
1651    showing the information on which the allocation decisions are based.  */
1652
1653 static void
1654 dump_conflicts (file)
1655      FILE *file;
1656 {
1657   register int i;
1658   register int has_preferences;
1659   fprintf (file, ";; %d regs to allocate:", max_allocno);
1660   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1661     {
1662       int j;
1663       fprintf (file, " %d", allocno_reg[allocno_order[i]]);
1664       for (j = 0; j < max_regno; j++)
1665         if (reg_allocno[j] == allocno_order[i]
1666             && j != allocno_reg[allocno_order[i]])
1667           fprintf (file, "+%d", j);
1668       if (allocno_size[allocno_order[i]] != 1)
1669         fprintf (file, " (%d)", allocno_size[allocno_order[i]]);
1670     }
1671   fprintf (file, "\n");
1672
1673   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1674     {
1675       register int j;
1676       fprintf (file, ";; %d conflicts:", allocno_reg[i]);
1677       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1678         if (CONFLICTP (i, j) || CONFLICTP (j, i))
1679           fprintf (file, " %d", allocno_reg[j]);
1680       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1681         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[i], j))
1682           fprintf (file, " %d", j);
1683       fprintf (file, "\n");
1684
1685       has_preferences = 0;
1686       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1687         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1688           has_preferences = 1;
1689
1690       if (! has_preferences)
1691         continue;
1692       fprintf (file, ";; %d preferences:", allocno_reg[i]);
1693       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1694         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1695           fprintf (file, " %d", j);
1696       fprintf (file, "\n");
1697     }
1698   fprintf (file, "\n");
1699 }
1700
1701 void
1702 dump_global_regs (file)
1703      FILE *file;
1704 {
1705   register int i, j;
1706   
1707   fprintf (file, ";; Register dispositions:\n");
1708   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, j = 0; i < max_regno; i++)
1709     if (reg_renumber[i] >= 0)
1710       {
1711         fprintf (file, "%d in %d  ", i, reg_renumber[i]);
1712         if (++j % 6 == 0)
1713           fprintf (file, "\n");
1714       }
1715
1716   fprintf (file, "\n\n;; Hard regs used: ");
1717   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1718     if (regs_ever_live[i])
1719       fprintf (file, " %d", i);
1720   fprintf (file, "\n\n");
1721 }