OSDN Git Service

Initial revision
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / global.c
1 /* Allocate registers for pseudo-registers that span basic blocks.
2    Copyright (C) 1987, 88, 91, 94, 96, 1997 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((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
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 (v1p, v2p)
588      const GENERIC_PTR v1p;
589      const GENERIC_PTR v2p;
590 {
591   int v1 = *(int *)v1p, v2 = *(int *)v2p;
592   /* Note that the quotient will never be bigger than
593      the value of floor_log2 times the maximum number of
594      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
595      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
596   register int pri1
597     = (((double) (floor_log2 (allocno_n_refs[v1]) * allocno_n_refs[v1])
598         / allocno_live_length[v1])
599        * 10000 * allocno_size[v1]);
600   register int pri2
601     = (((double) (floor_log2 (allocno_n_refs[v2]) * allocno_n_refs[v2])
602         / allocno_live_length[v2])
603        * 10000 * allocno_size[v2]);
604   if (pri2 - pri1)
605     return pri2 - pri1;
606
607   /* If regs are equally good, sort by allocno,
608      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
609   return v1 - v2;
610 }
611 \f
612 /* Scan the rtl code and record all conflicts and register preferences in the
613    conflict matrices and preference tables.  */
614
615 static void
616 global_conflicts ()
617 {
618   register int b, i;
619   register rtx insn;
620   short *block_start_allocnos;
621
622   /* Make a vector that mark_reg_{store,clobber} will store in.  */
623   regs_set = (rtx *) alloca (max_parallel * sizeof (rtx) * 2);
624
625   block_start_allocnos = (short *) alloca (max_allocno * sizeof (short));
626
627   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
628     {
629       bzero ((char *) allocnos_live, allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
630
631       /* Initialize table of registers currently live
632          to the state at the beginning of this basic block.
633          This also marks the conflicts among them.
634
635          For pseudo-regs, there is only one bit for each one
636          no matter how many hard regs it occupies.
637          This is ok; we know the size from PSEUDO_REGNO_SIZE.
638          For explicit hard regs, we cannot know the size that way
639          since one hard reg can be used with various sizes.
640          Therefore, we must require that all the hard regs
641          implicitly live as part of a multi-word hard reg
642          are explicitly marked in basic_block_live_at_start.  */
643
644       {
645         register regset old = basic_block_live_at_start[b];
646         int ax = 0;
647
648         REG_SET_TO_HARD_REG_SET (hard_regs_live, old);
649         EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (old, FIRST_PSEUDO_REGISTER, i,
650                                    {
651                                      register int a = reg_allocno[i];
652                                      if (a >= 0)
653                                        {
654                                          SET_ALLOCNO_LIVE (a);
655                                          block_start_allocnos[ax++] = a;
656                                        }
657                                      else if ((a = reg_renumber[i]) >= 0)
658                                        mark_reg_live_nc
659                                          (a, PSEUDO_REGNO_MODE (i));
660                                    });
661
662         /* Record that each allocno now live conflicts with each other
663            allocno now live, and with each hard reg now live.  */
664
665         record_conflicts (block_start_allocnos, ax);
666       }
667
668       insn = basic_block_head[b];
669
670       /* Scan the code of this basic block, noting which allocnos
671          and hard regs are born or die.  When one is born,
672          record a conflict with all others currently live.  */
673
674       while (1)
675         {
676           register RTX_CODE code = GET_CODE (insn);
677           register rtx link;
678
679           /* Make regs_set an empty set.  */
680
681           n_regs_set = 0;
682
683           if (code == INSN || code == CALL_INSN || code == JUMP_INSN)
684             {
685
686 #if 0
687               int i = 0;
688               for (link = REG_NOTES (insn);
689                    link && i < NUM_NO_CONFLICT_PAIRS;
690                    link = XEXP (link, 1))
691                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_NO_CONFLICT)
692                   {
693                     no_conflict_pairs[i].allocno1
694                       = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn)))];
695                     no_conflict_pairs[i].allocno2
696                       = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
697                     i++;
698                   }
699 #endif /* 0 */
700
701               /* Mark any registers clobbered by INSN as live,
702                  so they conflict with the inputs.  */
703
704               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_clobber);
705
706               /* Mark any registers dead after INSN as dead now.  */
707
708               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
709                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
710                   mark_reg_death (XEXP (link, 0));
711
712               /* Mark any registers set in INSN as live,
713                  and mark them as conflicting with all other live regs.
714                  Clobbers are processed again, so they conflict with
715                  the registers that are set.  */
716
717               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_store);
718
719 #ifdef AUTO_INC_DEC
720               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
721                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_INC)
722                   mark_reg_store (XEXP (link, 0), NULL_RTX);
723 #endif
724
725               /* If INSN has multiple outputs, then any reg that dies here
726                  and is used inside of an output
727                  must conflict with the other outputs.  */
728
729               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL && !single_set (insn))
730                 for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
731                   if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
732                     {
733                       int used_in_output = 0;
734                       int i;
735                       rtx reg = XEXP (link, 0);
736
737                       for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
738                         {
739                           rtx set = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
740                           if (GET_CODE (set) == SET
741                               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
742                               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
743                               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
744                             used_in_output = 1;
745                         }
746                       if (used_in_output)
747                         mark_reg_conflicts (reg);
748                     }
749
750               /* Mark any registers set in INSN and then never used.  */
751
752               while (n_regs_set > 0)
753                 if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED,
754                                      REGNO (regs_set[--n_regs_set])))
755                   mark_reg_death (regs_set[n_regs_set]);
756             }
757
758           if (insn == basic_block_end[b])
759             break;
760           insn = NEXT_INSN (insn);
761         }
762     }
763 }
764 /* Expand the preference information by looking for cases where one allocno
765    dies in an insn that sets an allocno.  If those two allocnos don't conflict,
766    merge any preferences between those allocnos.  */
767
768 static void
769 expand_preferences ()
770 {
771   rtx insn;
772   rtx link;
773   rtx set;
774
775   /* We only try to handle the most common cases here.  Most of the cases
776      where this wins are reg-reg copies.  */
777
778   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
779     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
780         && (set = single_set (insn)) != 0
781         && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
782         && reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))] >= 0)
783       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
784         if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
785             && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
786             && reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))] >= 0
787             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))],
788                             reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))])
789             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))],
790                             reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))]))
791           {
792             int a1 = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))];
793             int a2 = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
794
795             if (XEXP (link, 0) == SET_SRC (set))
796               {
797                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a1],
798                                   hard_reg_copy_preferences[a2]);
799                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a2],
800                                   hard_reg_copy_preferences[a1]);
801               }
802
803             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a1],
804                               hard_reg_preferences[a2]);
805             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a2],
806                               hard_reg_preferences[a1]);
807             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a1],
808                               hard_reg_full_preferences[a2]);
809             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a2],
810                               hard_reg_full_preferences[a1]);
811           }
812 }
813 \f
814 /* Prune the preferences for global registers to exclude registers that cannot
815    be used.
816    
817    Compute `regs_someone_prefers', which is a bitmask of the hard registers
818    that are preferred by conflicting registers of lower priority.  If possible,
819    we will avoid using these registers.  */
820    
821 static void
822 prune_preferences ()
823 {
824   int i, j;
825   int allocno;
826   
827   /* Scan least most important to most important.
828      For each allocno, remove from preferences registers that cannot be used,
829      either because of conflicts or register type.  Then compute all registers
830      preferred by each lower-priority register that conflicts.  */
831
832   for (i = max_allocno - 1; i >= 0; i--)
833     {
834       HARD_REG_SET temp;
835
836       allocno = allocno_order[i];
837       COPY_HARD_REG_SET (temp, hard_reg_conflicts[allocno]);
838
839       if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
840         IOR_HARD_REG_SET (temp, fixed_reg_set);
841       else
842         IOR_HARD_REG_SET (temp, call_used_reg_set);
843
844       IOR_COMPL_HARD_REG_SET
845         (temp,
846          reg_class_contents[(int) reg_preferred_class (allocno_reg[allocno])]);
847
848       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], temp);
849       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], temp);
850       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[allocno], temp);
851
852       CLEAR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno]);
853
854       /* Merge in the preferences of lower-priority registers (they have
855          already been pruned).  If we also prefer some of those registers,
856          don't exclude them unless we are of a smaller size (in which case
857          we want to give the lower-priority allocno the first chance for
858          these registers).  */
859       for (j = i + 1; j < max_allocno; j++)
860         if (CONFLICTP (allocno, allocno_order[j])
861             || CONFLICTP (allocno_order[j], allocno))
862           {
863             COPY_HARD_REG_SET (temp,
864                                hard_reg_full_preferences[allocno_order[j]]);
865             if (allocno_size[allocno_order[j]] <= allocno_size[allocno])
866               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp,
867                                       hard_reg_full_preferences[allocno]);
868                                
869             IOR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno], temp);
870           }
871     }
872 }
873 \f
874 /* Assign a hard register to ALLOCNO; look for one that is the beginning
875    of a long enough stretch of hard regs none of which conflicts with ALLOCNO.
876    The registers marked in PREFREGS are tried first.
877
878    LOSERS, if non-zero, is a HARD_REG_SET indicating registers that cannot
879    be used for this allocation.
880
881    If ALT_REGS_P is zero, consider only the preferred class of ALLOCNO's reg.
882    Otherwise ignore that preferred class and use the alternate class.
883
884    If ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero, accept a call-clobbered hard reg that
885    will have to be saved and restored at calls.
886
887    RETRYING is nonzero if this is called from retry_global_alloc.
888
889    If we find one, record it in reg_renumber.
890    If not, do nothing.  */
891
892 static void
893 find_reg (allocno, losers, alt_regs_p, accept_call_clobbered, retrying)
894      int allocno;
895      HARD_REG_SET losers;
896      int alt_regs_p;
897      int accept_call_clobbered;
898      int retrying;
899 {
900   register int i, best_reg, pass;
901 #ifdef HARD_REG_SET
902   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
903 #endif
904     HARD_REG_SET used, used1, used2;
905
906   enum reg_class class = (alt_regs_p
907                           ? reg_alternate_class (allocno_reg[allocno])
908                           : reg_preferred_class (allocno_reg[allocno]));
909   enum machine_mode mode = PSEUDO_REGNO_MODE (allocno_reg[allocno]);
910
911   if (accept_call_clobbered)
912     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_fixed_reg_set);
913   else if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
914     COPY_HARD_REG_SET (used1, fixed_reg_set);
915   else
916     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_used_reg_set);
917
918   /* Some registers should not be allocated in global-alloc.  */
919   IOR_HARD_REG_SET (used1, no_global_alloc_regs);
920   if (losers)
921     IOR_HARD_REG_SET (used1, losers);
922
923   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used1, reg_class_contents[(int) class]);
924   COPY_HARD_REG_SET (used2, used1);
925
926   IOR_HARD_REG_SET (used1, hard_reg_conflicts[allocno]);
927
928 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
929   if (REG_CHANGES_SIZE (allocno_reg[allocno]))
930     IOR_HARD_REG_SET (used1,
931                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]);
932 #endif
933
934   /* Try each hard reg to see if it fits.  Do this in two passes.
935      In the first pass, skip registers that are preferred by some other pseudo
936      to give it a better chance of getting one of those registers.  Only if
937      we can't get a register when excluding those do we take one of them.
938      However, we never allocate a register for the first time in pass 0.  */
939
940   COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
941   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, regs_used_so_far);
942   IOR_HARD_REG_SET (used, regs_someone_prefers[allocno]);
943   
944   best_reg = -1;
945   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, pass = 0;
946        pass <= 1 && i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER;
947        pass++)
948     {
949       if (pass == 1)
950         COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
951       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
952         {
953 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
954           int regno = reg_alloc_order[i];
955 #else
956           int regno = i;
957 #endif
958           if (! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno)
959               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
960             {
961               register int j;
962               register int lim = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
963               for (j = regno + 1;
964                    (j < lim
965                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j));
966                    j++);
967               if (j == lim)
968                 {
969                   best_reg = regno;
970                   break;
971                 }
972 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
973               i = j;                    /* Skip starting points we know will lose */
974 #endif
975             }
976           }
977       }
978
979   /* See if there is a preferred register with the same class as the register
980      we allocated above.  Making this restriction prevents register
981      preferencing from creating worse register allocation.
982
983      Remove from the preferred registers and conflicting registers.  Note that
984      additional conflicts may have been added after `prune_preferences' was
985      called. 
986
987      First do this for those register with copy preferences, then all
988      preferred registers.  */
989
990   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], used);
991   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_copy_preferences[allocno],
992                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_copy_prefs);
993
994   if (best_reg >= 0)
995     {
996       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
997         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_copy_preferences[allocno], i)
998             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
999             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
1000                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1001                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1002                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1003                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1004             {
1005               register int j;
1006               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1007               for (j = i + 1;
1008                    (j < lim
1009                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1010                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1011                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1012                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1013                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1014                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1015                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1016                    j++);
1017               if (j == lim)
1018                 {
1019                   best_reg = i;
1020                   goto no_prefs;
1021                 }
1022             }
1023     }
1024  no_copy_prefs:
1025
1026   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], used);
1027   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_preferences[allocno],
1028                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_prefs);
1029
1030   if (best_reg >= 0)
1031     {
1032       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1033         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[allocno], i)
1034             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
1035             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
1036                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1037                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1038                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1039                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1040             {
1041               register int j;
1042               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1043               for (j = i + 1;
1044                    (j < lim
1045                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1046                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1047                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1048                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1049                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1050                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1051                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1052                    j++);
1053               if (j == lim)
1054                 {
1055                   best_reg = i;
1056                   break;
1057                 }
1058             }
1059     }
1060  no_prefs:
1061
1062   /* If we haven't succeeded yet, try with caller-saves. 
1063      We need not check to see if the current function has nonlocal
1064      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
1065      registers in that case.  */
1066
1067   if (flag_caller_saves && best_reg < 0)
1068     {
1069       /* Did not find a register.  If it would be profitable to
1070          allocate a call-clobbered register and save and restore it
1071          around calls, do that.  */
1072       if (! accept_call_clobbered
1073           && allocno_calls_crossed[allocno] != 0
1074           && CALLER_SAVE_PROFITABLE (allocno_n_refs[allocno],
1075                                      allocno_calls_crossed[allocno]))
1076         {
1077           HARD_REG_SET new_losers;
1078           if (! losers)
1079             CLEAR_HARD_REG_SET (new_losers);
1080           else
1081             COPY_HARD_REG_SET (new_losers, losers);
1082             
1083           IOR_HARD_REG_SET(new_losers, losing_caller_save_reg_set);
1084           find_reg (allocno, new_losers, alt_regs_p, 1, retrying);
1085           if (reg_renumber[allocno_reg[allocno]] >= 0)
1086             {
1087               caller_save_needed = 1;
1088               return;
1089             }
1090         }
1091     }
1092
1093   /* If we haven't succeeded yet,
1094      see if some hard reg that conflicts with us
1095      was utilized poorly by local-alloc.
1096      If so, kick out the regs that were put there by local-alloc
1097      so we can use it instead.  */
1098   if (best_reg < 0 && !retrying
1099       /* Let's not bother with multi-reg allocnos.  */
1100       && allocno_size[allocno] == 1)
1101     {
1102       /* Count from the end, to find the least-used ones first.  */
1103       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
1104         {
1105 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
1106           int regno = reg_alloc_order[i];
1107 #else
1108           int regno = i;
1109 #endif
1110
1111           if (local_reg_n_refs[regno] != 0
1112               /* Don't use a reg no good for this pseudo.  */
1113               && ! TEST_HARD_REG_BIT (used2, regno)
1114               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
1115 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
1116               && ! (REG_CHANGES_SIZE (allocno_reg[allocno])
1117                     && (TEST_HARD_REG_BIT
1118                         (reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE],
1119                          regno)))
1120 #endif
1121               )
1122             {
1123               /* We explicitly evaluate the divide results into temporary
1124                  variables so as to avoid excess precision problems that occur
1125                  on a i386-unknown-sysv4.2 (unixware) host.  */
1126                  
1127               double tmp1 = ((double) local_reg_n_refs[regno]
1128                             / local_reg_live_length[regno]);
1129               double tmp2 = ((double) allocno_n_refs[allocno]
1130                              / allocno_live_length[allocno]);
1131
1132               if (tmp1 < tmp2)
1133                 {
1134                   /* Hard reg REGNO was used less in total by local regs
1135                      than it would be used by this one allocno!  */
1136                   int k;
1137                   for (k = 0; k < max_regno; k++)
1138                     if (reg_renumber[k] >= 0)
1139                       {
1140                         int r = reg_renumber[k];
1141                         int endregno
1142                           = r + HARD_REGNO_NREGS (r, PSEUDO_REGNO_MODE (k));
1143
1144                         if (regno >= r && regno < endregno)
1145                           reg_renumber[k] = -1;
1146                       }
1147
1148                   best_reg = regno;
1149                   break;
1150                 }
1151             }
1152         }
1153     }
1154
1155   /* Did we find a register?  */
1156
1157   if (best_reg >= 0)
1158     {
1159       register int lim, j;
1160       HARD_REG_SET this_reg;
1161
1162       /* Yes.  Record it as the hard register of this pseudo-reg.  */
1163       reg_renumber[allocno_reg[allocno]] = best_reg;
1164       /* Also of any pseudo-regs that share with it.  */
1165       if (reg_may_share[allocno_reg[allocno]])
1166         for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_regno; j++)
1167           if (reg_allocno[j] == allocno)
1168             reg_renumber[j] = best_reg;
1169
1170       /* Make a set of the hard regs being allocated.  */
1171       CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
1172       lim = best_reg + HARD_REGNO_NREGS (best_reg, mode);
1173       for (j = best_reg; j < lim; j++)
1174         {
1175           SET_HARD_REG_BIT (this_reg, j);
1176           SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, j);
1177           /* This is no longer a reg used just by local regs.  */
1178           local_reg_n_refs[j] = 0;
1179         }
1180       /* For each other pseudo-reg conflicting with this one,
1181          mark it as conflicting with the hard regs this one occupies.  */
1182       lim = allocno;
1183       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1184         if (CONFLICTP (lim, j) || CONFLICTP (j, lim))
1185           {
1186             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[j], this_reg);
1187           }
1188     }
1189 }
1190 \f
1191 /* Called from `reload' to look for a hard reg to put pseudo reg REGNO in.
1192    Perhaps it had previously seemed not worth a hard reg,
1193    or perhaps its old hard reg has been commandeered for reloads.
1194    FORBIDDEN_REGS indicates certain hard regs that may not be used, even if
1195    they do not appear to be allocated.
1196    If FORBIDDEN_REGS is zero, no regs are forbidden.  */
1197
1198 void
1199 retry_global_alloc (regno, forbidden_regs)
1200      int regno;
1201      HARD_REG_SET forbidden_regs;
1202 {
1203   int allocno = reg_allocno[regno];
1204   if (allocno >= 0)
1205     {
1206       /* If we have more than one register class,
1207          first try allocating in the class that is cheapest
1208          for this pseudo-reg.  If that fails, try any reg.  */
1209       if (N_REG_CLASSES > 1)
1210         find_reg (allocno, forbidden_regs, 0, 0, 1);
1211       if (reg_renumber[regno] < 0
1212           && reg_alternate_class (regno) != NO_REGS)
1213         find_reg (allocno, forbidden_regs, 1, 0, 1);
1214
1215       /* If we found a register, modify the RTL for the register to
1216          show the hard register, and mark that register live.  */
1217       if (reg_renumber[regno] >= 0)
1218         {
1219           REGNO (regno_reg_rtx[regno]) = reg_renumber[regno];
1220           mark_home_live (regno);
1221         }
1222     }
1223 }
1224 \f
1225 /* Record a conflict between register REGNO
1226    and everything currently live.
1227    REGNO must not be a pseudo reg that was allocated
1228    by local_alloc; such numbers must be translated through
1229    reg_renumber before calling here.  */
1230
1231 static void
1232 record_one_conflict (regno)
1233      int regno;
1234 {
1235   register int j;
1236
1237   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1238     /* When a hard register becomes live,
1239        record conflicts with live pseudo regs.  */
1240     for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1241       {
1242         if (ALLOCNO_LIVE_P (j))
1243           SET_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[j], regno);
1244       }
1245   else
1246     /* When a pseudo-register becomes live,
1247        record conflicts first with hard regs,
1248        then with other pseudo regs.  */
1249     {
1250       register int ialloc = reg_allocno[regno];
1251       register int ialloc_prod = ialloc * allocno_row_words;
1252       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[ialloc], hard_regs_live);
1253       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1254         {
1255 #if 0
1256           int k;
1257           for (k = 0; k < n_no_conflict_pairs; k++)
1258             if (! ((j == no_conflict_pairs[k].allocno1
1259                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno2)
1260                    ||
1261                    (j == no_conflict_pairs[k].allocno2
1262                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno1)))
1263 #endif /* 0 */
1264               conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1265         }
1266     }
1267 }
1268
1269 /* Record all allocnos currently live as conflicting
1270    with each other and with all hard regs currently live.
1271    ALLOCNO_VEC is a vector of LEN allocnos, all allocnos that
1272    are currently live.  Their bits are also flagged in allocnos_live.  */
1273
1274 static void
1275 record_conflicts (allocno_vec, len)
1276      register short *allocno_vec;
1277      register int len;
1278 {
1279   register int allocno;
1280   register int j;
1281   register int ialloc_prod;
1282
1283   while (--len >= 0)
1284     {
1285       allocno = allocno_vec[len];
1286       ialloc_prod = allocno * allocno_row_words;
1287       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[allocno], hard_regs_live);
1288       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1289         conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1290     }
1291 }
1292 \f
1293 /* Handle the case where REG is set by the insn being scanned,
1294    during the forward scan to accumulate conflicts.
1295    Store a 1 in regs_live or allocnos_live for this register, record how many
1296    consecutive hardware registers it actually needs,
1297    and record a conflict with all other registers already live.
1298
1299    Note that even if REG does not remain alive after this insn,
1300    we must mark it here as live, to ensure a conflict between
1301    REG and any other regs set in this insn that really do live.
1302    This is because those other regs could be considered after this.
1303
1304    REG might actually be something other than a register;
1305    if so, we do nothing.
1306
1307    SETTER is 0 if this register was modified by an auto-increment (i.e.,
1308    a REG_INC note was found for it).
1309
1310    CLOBBERs are processed here by calling mark_reg_clobber.  */ 
1311
1312 static void
1313 mark_reg_store (orig_reg, setter)
1314      rtx orig_reg, setter;
1315 {
1316   register int regno;
1317   register rtx reg = orig_reg;
1318
1319   /* WORD is which word of a multi-register group is being stored.
1320      For the case where the store is actually into a SUBREG of REG.
1321      Except we don't use it; I believe the entire REG needs to be
1322      made live.  */
1323   int word = 0;
1324
1325   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1326     {
1327       word = SUBREG_WORD (reg);
1328       reg = SUBREG_REG (reg);
1329     }
1330
1331   if (GET_CODE (reg) != REG)
1332     return;
1333
1334   if (setter && GET_CODE (setter) == CLOBBER)
1335     {
1336       /* A clobber of a register should be processed here too.  */
1337       mark_reg_clobber (orig_reg, setter);
1338       return;
1339     }
1340
1341   regs_set[n_regs_set++] = reg;
1342
1343   if (setter)
1344     set_preference (reg, SET_SRC (setter));
1345
1346   regno = REGNO (reg);
1347
1348   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1349     regno = reg_renumber[regno] /* + word */;
1350
1351   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1352      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1353   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1354     {
1355       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1356         {
1357           SET_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1358           record_one_conflict (regno);
1359         }
1360     }
1361   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1362   else if (! fixed_regs[regno])
1363     {
1364       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1365       while (regno < last)
1366         {
1367           record_one_conflict (regno);
1368           SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1369           regno++;
1370         }
1371     }
1372 }
1373 \f
1374 /* Like mark_reg_set except notice just CLOBBERs; ignore SETs.  */
1375
1376 static void
1377 mark_reg_clobber (reg, setter)
1378      rtx reg, setter;
1379 {
1380   register int regno;
1381
1382   /* WORD is which word of a multi-register group is being stored.
1383      For the case where the store is actually into a SUBREG of REG.
1384      Except we don't use it; I believe the entire REG needs to be
1385      made live.  */
1386   int word = 0;
1387
1388   if (GET_CODE (setter) != CLOBBER)
1389     return;
1390
1391   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1392     {
1393       word = SUBREG_WORD (reg);
1394       reg = SUBREG_REG (reg);
1395     }
1396
1397   if (GET_CODE (reg) != REG)
1398     return;
1399
1400   regs_set[n_regs_set++] = reg;
1401
1402   regno = REGNO (reg);
1403
1404   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1405     regno = reg_renumber[regno] /* + word */;
1406
1407   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1408      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1409   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1410     {
1411       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1412         {
1413           SET_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1414           record_one_conflict (regno);
1415         }
1416     }
1417   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1418   else if (! fixed_regs[regno])
1419     {
1420       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1421       while (regno < last)
1422         {
1423           record_one_conflict (regno);
1424           SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1425           regno++;
1426         }
1427     }
1428 }
1429
1430 /* Record that REG has conflicts with all the regs currently live.
1431    Do not mark REG itself as live.  */
1432
1433 static void
1434 mark_reg_conflicts (reg)
1435      rtx reg;
1436 {
1437   register int regno;
1438
1439   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1440     reg = SUBREG_REG (reg);
1441
1442   if (GET_CODE (reg) != REG)
1443     return;
1444
1445   regno = REGNO (reg);
1446
1447   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1448     regno = reg_renumber[regno];
1449
1450   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1451      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1452   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1453     {
1454       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1455         record_one_conflict (regno);
1456     }
1457   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1458   else if (! fixed_regs[regno])
1459     {
1460       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1461       while (regno < last)
1462         {
1463           record_one_conflict (regno);
1464           regno++;
1465         }
1466     }
1467 }
1468 \f
1469 /* Mark REG as being dead (following the insn being scanned now).
1470    Store a 0 in regs_live or allocnos_live for this register.  */
1471
1472 static void
1473 mark_reg_death (reg)
1474      rtx reg;
1475 {
1476   register int regno = REGNO (reg);
1477
1478   /* For pseudo reg, see if it has been assigned a hardware reg.  */
1479   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1480     regno = reg_renumber[regno];
1481
1482   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1483      or it is a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1484   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1485     {
1486       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1487         CLEAR_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1488     }
1489   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1490   else if (! fixed_regs[regno])
1491     {
1492       /* Pseudo regs already assigned hardware regs are treated
1493          almost the same as explicit hardware regs.  */
1494       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1495       while (regno < last)
1496         {
1497           CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1498           regno++;
1499         }
1500     }
1501 }
1502
1503 /* Mark hard reg REGNO as currently live, assuming machine mode MODE
1504    for the value stored in it.  MODE determines how many consecutive
1505    registers are actually in use.  Do not record conflicts;
1506    it is assumed that the caller will do that.  */
1507
1508 static void
1509 mark_reg_live_nc (regno, mode)
1510      register int regno;
1511      enum machine_mode mode;
1512 {
1513   register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
1514   while (regno < last)
1515     {
1516       SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1517       regno++;
1518     }
1519 }
1520 \f
1521 /* Try to set a preference for an allocno to a hard register.
1522    We are passed DEST and SRC which are the operands of a SET.  It is known
1523    that SRC is a register.  If SRC or the first operand of SRC is a register,
1524    try to set a preference.  If one of the two is a hard register and the other
1525    is a pseudo-register, mark the preference.
1526    
1527    Note that we are not as aggressive as local-alloc in trying to tie a
1528    pseudo-register to a hard register.  */
1529
1530 static void
1531 set_preference (dest, src)
1532      rtx dest, src;
1533 {
1534   int src_regno, dest_regno;
1535   /* Amount to add to the hard regno for SRC, or subtract from that for DEST,
1536      to compensate for subregs in SRC or DEST.  */
1537   int offset = 0;
1538   int i;
1539   int copy = 1;
1540
1541   if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (src))[0] == 'e')
1542     src = XEXP (src, 0), copy = 0;
1543
1544   /* Get the reg number for both SRC and DEST.
1545      If neither is a reg, give up.  */
1546
1547   if (GET_CODE (src) == REG)
1548     src_regno = REGNO (src);
1549   else if (GET_CODE (src) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (src)) == REG)
1550     {
1551       src_regno = REGNO (SUBREG_REG (src));
1552       offset += SUBREG_WORD (src);
1553     }
1554   else
1555     return;
1556
1557   if (GET_CODE (dest) == REG)
1558     dest_regno = REGNO (dest);
1559   else if (GET_CODE (dest) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (dest)) == REG)
1560     {
1561       dest_regno = REGNO (SUBREG_REG (dest));
1562       offset -= SUBREG_WORD (dest);
1563     }
1564   else
1565     return;
1566
1567   /* Convert either or both to hard reg numbers.  */
1568
1569   if (reg_renumber[src_regno] >= 0)
1570     src_regno = reg_renumber[src_regno];
1571
1572   if (reg_renumber[dest_regno] >= 0)
1573     dest_regno = reg_renumber[dest_regno];
1574
1575   /* Now if one is a hard reg and the other is a global pseudo
1576      then give the other a preference.  */
1577
1578   if (dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && src_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1579       && reg_allocno[src_regno] >= 0)
1580     {
1581       dest_regno -= offset;
1582       if (dest_regno >= 0 && dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1583         {
1584           if (copy)
1585             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1586                         reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1587
1588           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1589                       reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1590           for (i = dest_regno;
1591                i < dest_regno + HARD_REGNO_NREGS (dest_regno, GET_MODE (dest));
1592                i++)
1593             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[src_regno], i);
1594         }
1595     }
1596
1597   if (src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && dest_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1598       && reg_allocno[dest_regno] >= 0)
1599     {
1600       src_regno += offset;
1601       if (src_regno >= 0 && src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1602         {
1603           if (copy)
1604             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1605                         reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1606
1607           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1608                       reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1609           for (i = src_regno;
1610                i < src_regno + HARD_REGNO_NREGS (src_regno, GET_MODE (src));
1611                i++)
1612             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[dest_regno], i);
1613         }
1614     }
1615 }
1616 \f
1617 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
1618    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
1619    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
1620    a use of TO.  */
1621
1622 void
1623 mark_elimination (from, to)
1624      int from, to;
1625 {
1626   int i;
1627
1628   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
1629     if (REGNO_REG_SET_P (basic_block_live_at_start[i], from))
1630       {
1631         CLEAR_REGNO_REG_SET (basic_block_live_at_start[i], from);
1632         SET_REGNO_REG_SET (basic_block_live_at_start[i], to);
1633       }
1634 }
1635 \f
1636 /* Print debugging trace information if -greg switch is given,
1637    showing the information on which the allocation decisions are based.  */
1638
1639 static void
1640 dump_conflicts (file)
1641      FILE *file;
1642 {
1643   register int i;
1644   register int has_preferences;
1645   fprintf (file, ";; %d regs to allocate:", max_allocno);
1646   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1647     {
1648       int j;
1649       fprintf (file, " %d", allocno_reg[allocno_order[i]]);
1650       for (j = 0; j < max_regno; j++)
1651         if (reg_allocno[j] == allocno_order[i]
1652             && j != allocno_reg[allocno_order[i]])
1653           fprintf (file, "+%d", j);
1654       if (allocno_size[allocno_order[i]] != 1)
1655         fprintf (file, " (%d)", allocno_size[allocno_order[i]]);
1656     }
1657   fprintf (file, "\n");
1658
1659   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1660     {
1661       register int j;
1662       fprintf (file, ";; %d conflicts:", allocno_reg[i]);
1663       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1664         if (CONFLICTP (i, j) || CONFLICTP (j, i))
1665           fprintf (file, " %d", allocno_reg[j]);
1666       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1667         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[i], j))
1668           fprintf (file, " %d", j);
1669       fprintf (file, "\n");
1670
1671       has_preferences = 0;
1672       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1673         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1674           has_preferences = 1;
1675
1676       if (! has_preferences)
1677         continue;
1678       fprintf (file, ";; %d preferences:", allocno_reg[i]);
1679       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1680         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1681           fprintf (file, " %d", j);
1682       fprintf (file, "\n");
1683     }
1684   fprintf (file, "\n");
1685 }
1686
1687 void
1688 dump_global_regs (file)
1689      FILE *file;
1690 {
1691   register int i, j;
1692   
1693   fprintf (file, ";; Register dispositions:\n");
1694   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, j = 0; i < max_regno; i++)
1695     if (reg_renumber[i] >= 0)
1696       {
1697         fprintf (file, "%d in %d  ", i, reg_renumber[i]);
1698         if (++j % 6 == 0)
1699           fprintf (file, "\n");
1700       }
1701
1702   fprintf (file, "\n\n;; Hard regs used: ");
1703   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1704     if (regs_ever_live[i])
1705       fprintf (file, " %d", i);
1706   fprintf (file, "\n\n");
1707 }