OSDN Git Service

af27ea0dc840a767cf311e493df7b06332b75ae3
[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 "config.h"
23 #include "system.h"
24
25 #include "machmode.h"
26 #include "hard-reg-set.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "regs.h"
31 #include "insn-config.h"
32 #include "reload.h"
33 #include "output.h"
34 #include "toplev.h"
35
36 /* This pass of the compiler performs global register allocation.
37    It assigns hard register numbers to all the pseudo registers
38    that were not handled in local_alloc.  Assignments are recorded
39    in the vector reg_renumber, not by changing the rtl code.
40    (Such changes are made by final).  The entry point is
41    the function global_alloc.
42
43    After allocation is complete, the reload pass is run as a subroutine
44    of this pass, so that when a pseudo reg loses its hard reg due to
45    spilling it is possible to make a second attempt to find a hard
46    reg for it.  The reload pass is independent in other respects
47    and it is run even when stupid register allocation is in use.
48
49    1. Assign allocation-numbers (allocnos) to the pseudo-registers
50    still needing allocations and to the pseudo-registers currently
51    allocated by local-alloc which may be spilled by reload.
52    Set up tables reg_allocno and allocno_reg to map 
53    reg numbers to allocnos and vice versa.
54    max_allocno gets the number of allocnos in use.
55
56    2. Allocate a max_allocno by max_allocno conflict bit matrix and clear it.
57    Allocate a max_allocno by FIRST_PSEUDO_REGISTER conflict matrix
58    for conflicts between allocnos and explicit hard register use
59    (which includes use of pseudo-registers allocated by local_alloc).
60
61    3. For each basic block
62     walk forward through the block, recording which
63     pseudo-registers and which hardware registers are live.
64     Build the conflict matrix between the pseudo-registers
65     and another of pseudo-registers versus hardware registers.
66     Also record the preferred hardware registers
67     for each pseudo-register.
68
69    4. Sort a table of the allocnos into order of
70    desirability of the variables.
71
72    5. Allocate the variables in that order; each if possible into
73    a preferred register, else into another register.  */
74 \f
75 /* Number of pseudo-registers which are candidates for allocation. */
76
77 static int max_allocno;
78
79 /* Indexed by (pseudo) reg number, gives the allocno, or -1
80    for pseudo registers which are not to be allocated.  */
81
82 static int *reg_allocno;
83
84 /* Indexed by allocno, gives the reg number.  */
85
86 static int *allocno_reg;
87
88 /* A vector of the integers from 0 to max_allocno-1,
89    sorted in the order of first-to-be-allocated first.  */
90
91 static int *allocno_order;
92
93 /* Indexed by an allocno, gives the number of consecutive
94    hard registers needed by that pseudo reg.  */
95
96 static int *allocno_size;
97
98 /* Indexed by (pseudo) reg number, gives the number of another
99    lower-numbered pseudo reg which can share a hard reg with this pseudo
100    *even if the two pseudos would otherwise appear to conflict*.  */
101
102 static int *reg_may_share;
103
104 /* Define the number of bits in each element of `conflicts' and what
105    type that element has.  We use the largest integer format on the
106    host machine.  */
107
108 #define INT_BITS HOST_BITS_PER_WIDE_INT
109 #define INT_TYPE HOST_WIDE_INT
110
111 /* max_allocno by max_allocno array of bits,
112    recording whether two allocno's conflict (can't go in the same
113    hardware register).
114
115    `conflicts' is not symmetric; a conflict between allocno's i and j
116    is recorded either in element i,j or in element j,i.  */
117
118 static INT_TYPE *conflicts;
119
120 /* Number of ints require to hold max_allocno bits.
121    This is the length of a row in `conflicts'.  */
122
123 static int allocno_row_words;
124
125 /* Two macros to test or store 1 in an element of `conflicts'.  */
126
127 #define CONFLICTP(I, J) \
128  (conflicts[(I) * allocno_row_words + (J) / INT_BITS]   \
129   & ((INT_TYPE) 1 << ((J) % INT_BITS)))
130
131 #define SET_CONFLICT(I, J) \
132  (conflicts[(I) * allocno_row_words + (J) / INT_BITS]   \
133   |= ((INT_TYPE) 1 << ((J) % INT_BITS)))
134
135 /* Set of hard regs currently live (during scan of all insns).  */
136
137 static HARD_REG_SET hard_regs_live;
138
139 /* Indexed by N, set of hard regs conflicting with allocno N.  */
140
141 static HARD_REG_SET *hard_reg_conflicts;
142
143 /* Indexed by N, set of hard regs preferred by allocno N.
144    This is used to make allocnos go into regs that are copied to or from them,
145    when possible, to reduce register shuffling.  */
146
147 static HARD_REG_SET *hard_reg_preferences;
148
149 /* Similar, but just counts register preferences made in simple copy
150    operations, rather than arithmetic.  These are given priority because
151    we can always eliminate an insn by using these, but using a register
152    in the above list won't always eliminate an insn.  */
153
154 static HARD_REG_SET *hard_reg_copy_preferences;
155
156 /* Similar to hard_reg_preferences, but includes bits for subsequent
157    registers when an allocno is multi-word.  The above variable is used for
158    allocation while this is used to build reg_someone_prefers, below.  */
159
160 static HARD_REG_SET *hard_reg_full_preferences;
161
162 /* Indexed by N, set of hard registers that some later allocno has a
163    preference for.  */
164
165 static HARD_REG_SET *regs_someone_prefers;
166
167 /* Set of registers that global-alloc isn't supposed to use.  */
168
169 static HARD_REG_SET no_global_alloc_regs;
170
171 /* Set of registers used so far.  */
172
173 static HARD_REG_SET regs_used_so_far;
174
175 /* Number of calls crossed by each allocno.  */
176
177 static int *allocno_calls_crossed;
178
179 /* Number of refs (weighted) to each allocno.  */
180
181 static int *allocno_n_refs;
182
183 /* Guess at live length of each allocno.
184    This is actually the max of the live lengths of the regs.  */
185
186 static int *allocno_live_length;
187
188 /* Number of refs (weighted) to each hard reg, as used by local alloc.
189    It is zero for a reg that contains global pseudos or is explicitly used.  */
190
191 static int local_reg_n_refs[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
192
193 /* Guess at live length of each hard reg, as used by local alloc.
194    This is actually the sum of the live lengths of the specific regs.  */
195
196 static int local_reg_live_length[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
197
198 /* Test a bit in TABLE, a vector of HARD_REG_SETs,
199    for vector element I, and hard register number J.  */
200
201 #define REGBITP(TABLE, I, J)     TEST_HARD_REG_BIT (TABLE[I], J)
202
203 /* Set to 1 a bit in a vector of HARD_REG_SETs.  Works like REGBITP.  */
204
205 #define SET_REGBIT(TABLE, I, J)  SET_HARD_REG_BIT (TABLE[I], J)
206
207 /* Bit mask for allocnos live at current point in the scan.  */
208
209 static INT_TYPE *allocnos_live;
210
211 /* Test, set or clear bit number I in allocnos_live,
212    a bit vector indexed by allocno.  */
213
214 #define ALLOCNO_LIVE_P(I) \
215   (allocnos_live[(I) / INT_BITS] & ((INT_TYPE) 1 << ((I) % INT_BITS)))
216
217 #define SET_ALLOCNO_LIVE(I) \
218   (allocnos_live[(I) / INT_BITS] |= ((INT_TYPE) 1 << ((I) % INT_BITS)))
219
220 #define CLEAR_ALLOCNO_LIVE(I) \
221   (allocnos_live[(I) / INT_BITS] &= ~((INT_TYPE) 1 << ((I) % INT_BITS)))
222
223 /* This is turned off because it doesn't work right for DImode.
224    (And it is only used for DImode, so the other cases are worthless.)
225    The problem is that it isn't true that there is NO possibility of conflict;
226    only that there is no conflict if the two pseudos get the exact same regs.
227    If they were allocated with a partial overlap, there would be a conflict.
228    We can't safely turn off the conflict unless we have another way to
229    prevent the partial overlap.
230
231    Idea: change hard_reg_conflicts so that instead of recording which
232    hard regs the allocno may not overlap, it records where the allocno
233    may not start.  Change both where it is used and where it is updated.
234    Then there is a way to record that (reg:DI 108) may start at 10
235    but not at 9 or 11.  There is still the question of how to record
236    this semi-conflict between two pseudos.  */
237 #if 0
238 /* Reg pairs for which conflict after the current insn
239    is inhibited by a REG_NO_CONFLICT note.
240    If the table gets full, we ignore any other notes--that is conservative.  */
241 #define NUM_NO_CONFLICT_PAIRS 4
242 /* Number of pairs in use in this insn.  */
243 int n_no_conflict_pairs;
244 static struct { int allocno1, allocno2;}
245   no_conflict_pairs[NUM_NO_CONFLICT_PAIRS];
246 #endif /* 0 */
247
248 /* Record all regs that are set in any one insn.
249    Communication from mark_reg_{store,clobber} and global_conflicts.  */
250
251 static rtx *regs_set;
252 static int n_regs_set;
253
254 /* All registers that can be eliminated.  */
255
256 static HARD_REG_SET eliminable_regset;
257
258 static int allocno_compare      PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
259 static void global_conflicts    PROTO((void));
260 static void expand_preferences  PROTO((void));
261 static void prune_preferences   PROTO((void));
262 static void find_reg            PROTO((int, HARD_REG_SET, int, int, int));
263 static void record_one_conflict PROTO((int));
264 static void record_conflicts    PROTO((short *, int));
265 static void mark_reg_store      PROTO((rtx, rtx));
266 static void mark_reg_clobber    PROTO((rtx, rtx));
267 static void mark_reg_conflicts  PROTO((rtx));
268 static void mark_reg_death      PROTO((rtx));
269 static void mark_reg_live_nc    PROTO((int, enum machine_mode));
270 static void set_preference      PROTO((rtx, rtx));
271 static void dump_conflicts      PROTO((FILE *));
272 static void reg_becomes_live    PROTO((rtx, rtx));
273 static void reg_dies            PROTO((int, enum machine_mode));
274 static void build_insn_chain    PROTO((rtx));
275 \f
276 /* Perform allocation of pseudo-registers not allocated by local_alloc.
277    FILE is a file to output debugging information on,
278    or zero if such output is not desired.
279
280    Return value is nonzero if reload failed
281    and we must not do any more for this function.  */
282
283 int
284 global_alloc (file)
285      FILE *file;
286 {
287   int retval;
288 #ifdef ELIMINABLE_REGS
289   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
290 #endif
291   int need_fp
292     = (! flag_omit_frame_pointer
293 #ifdef EXIT_IGNORE_STACK
294        || (current_function_calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
295 #endif
296        || FRAME_POINTER_REQUIRED);
297
298   register size_t i;
299   rtx x;
300
301   max_allocno = 0;
302
303   /* A machine may have certain hard registers that
304      are safe to use only within a basic block.  */
305
306   CLEAR_HARD_REG_SET (no_global_alloc_regs);
307 #ifdef OVERLAPPING_REGNO_P
308   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
309     if (OVERLAPPING_REGNO_P (i))
310       SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, i);
311 #endif
312
313   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't use those
314      that we already know won't be eliminated.  */
315 #ifdef ELIMINABLE_REGS
316   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
317     {
318       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
319
320       if (! CAN_ELIMINATE (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
321           || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp))
322         SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, eliminables[i].from);
323     }
324 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
325   SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
326   if (need_fp)
327     SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
328 #endif
329
330 #else
331   SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
332   if (need_fp)
333     SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
334 #endif
335
336   /* Track which registers have already been used.  Start with registers
337      explicitly in the rtl, then registers allocated by local register
338      allocation.  */
339
340   CLEAR_HARD_REG_SET (regs_used_so_far);
341 #ifdef LEAF_REGISTERS
342   /* If we are doing the leaf function optimization, and this is a leaf
343      function, it means that the registers that take work to save are those
344      that need a register window.  So prefer the ones that can be used in
345      a leaf function.  */
346   {
347     char *cheap_regs;
348     static char leaf_regs[] = LEAF_REGISTERS;
349
350     if (only_leaf_regs_used () && leaf_function_p ())
351       cheap_regs = leaf_regs;
352     else
353       cheap_regs = call_used_regs;
354     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
355       if (regs_ever_live[i] || cheap_regs[i])
356         SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, i);
357   }
358 #else
359   /* We consider registers that do not have to be saved over calls as if
360      they were already used since there is no cost in using them.  */
361   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
362     if (regs_ever_live[i] || call_used_regs[i])
363       SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, i);
364 #endif
365
366   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
367     if (reg_renumber[i] >= 0)
368       SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, reg_renumber[i]);
369
370   /* Establish mappings from register number to allocation number
371      and vice versa.  In the process, count the allocnos.  */
372
373   reg_allocno = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
374
375   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
376     reg_allocno[i] = -1;
377
378   /* Initialize the shared-hard-reg mapping
379      from the list of pairs that may share.  */
380   reg_may_share = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
381   bzero ((char *) reg_may_share, max_regno * sizeof (int));
382   for (x = regs_may_share; x; x = XEXP (XEXP (x, 1), 1))
383     {
384       int r1 = REGNO (XEXP (x, 0));
385       int r2 = REGNO (XEXP (XEXP (x, 1), 0));
386       if (r1 > r2)
387         reg_may_share[r1] = r2;
388       else
389         reg_may_share[r2] = r1;
390     }
391
392   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
393     /* Note that reg_live_length[i] < 0 indicates a "constant" reg
394        that we are supposed to refrain from putting in a hard reg.
395        -2 means do make an allocno but don't allocate it.  */
396     if (REG_N_REFS (i) != 0 && REG_LIVE_LENGTH (i) != -1
397         /* Don't allocate pseudos that cross calls,
398            if this function receives a nonlocal goto.  */
399         && (! current_function_has_nonlocal_label
400             || REG_N_CALLS_CROSSED (i) == 0))
401       {
402         if (reg_renumber[i] < 0 && reg_may_share[i] && reg_allocno[reg_may_share[i]] >= 0)
403           reg_allocno[i] = reg_allocno[reg_may_share[i]];
404         else
405           reg_allocno[i] = max_allocno++;
406         if (REG_LIVE_LENGTH (i) == 0)
407           abort ();
408       }
409     else
410       reg_allocno[i] = -1;
411
412   allocno_reg = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
413   allocno_size = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
414   allocno_calls_crossed = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
415   allocno_n_refs = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
416   allocno_live_length = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
417   bzero ((char *) allocno_size, max_allocno * sizeof (int));
418   bzero ((char *) allocno_calls_crossed, max_allocno * sizeof (int));
419   bzero ((char *) allocno_n_refs, max_allocno * sizeof (int));
420   bzero ((char *) allocno_live_length, max_allocno * sizeof (int));
421
422   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
423     if (reg_allocno[i] >= 0)
424       {
425         int allocno = reg_allocno[i];
426         allocno_reg[allocno] = i;
427         allocno_size[allocno] = PSEUDO_REGNO_SIZE (i);
428         allocno_calls_crossed[allocno] += REG_N_CALLS_CROSSED (i);
429         allocno_n_refs[allocno] += REG_N_REFS (i);
430         if (allocno_live_length[allocno] < REG_LIVE_LENGTH (i))
431           allocno_live_length[allocno] = REG_LIVE_LENGTH (i);
432       }
433
434   /* Calculate amount of usage of each hard reg by pseudos
435      allocated by local-alloc.  This is to see if we want to
436      override it.  */
437   bzero ((char *) local_reg_live_length, sizeof local_reg_live_length);
438   bzero ((char *) local_reg_n_refs, sizeof local_reg_n_refs);
439   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
440     if (reg_renumber[i] >= 0)
441       {
442         int regno = reg_renumber[i];
443         int endregno = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, PSEUDO_REGNO_MODE (i));
444         int j;
445
446         for (j = regno; j < endregno; j++)
447           {
448             local_reg_n_refs[j] += REG_N_REFS (i);
449             local_reg_live_length[j] += REG_LIVE_LENGTH (i);
450           }
451       }
452
453   /* We can't override local-alloc for a reg used not just by local-alloc.  */
454   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
455     if (regs_ever_live[i])
456       local_reg_n_refs[i] = 0;
457         
458   /* Allocate the space for the conflict and preference tables and
459      initialize them.  */
460
461   hard_reg_conflicts
462     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
463   bzero ((char *) hard_reg_conflicts, max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
464
465   hard_reg_preferences
466     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
467   bzero ((char *) hard_reg_preferences, max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
468   
469   hard_reg_copy_preferences
470     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
471   bzero ((char *) hard_reg_copy_preferences,
472          max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
473   
474   hard_reg_full_preferences
475     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
476   bzero ((char *) hard_reg_full_preferences,
477          max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
478   
479   regs_someone_prefers
480     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
481   bzero ((char *) regs_someone_prefers, max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
482
483   allocno_row_words = (max_allocno + INT_BITS - 1) / INT_BITS;
484
485   /* We used to use alloca here, but the size of what it would try to
486      allocate would occasionally cause it to exceed the stack limit and
487      cause unpredictable core dumps.  Some examples were > 2Mb in size.  */
488   conflicts = (INT_TYPE *) xmalloc (max_allocno * allocno_row_words
489                                     * sizeof (INT_TYPE));
490   bzero ((char *) conflicts,
491          max_allocno * allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
492
493   allocnos_live = (INT_TYPE *) alloca (allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
494
495   /* If there is work to be done (at least one reg to allocate),
496      perform global conflict analysis and allocate the regs.  */
497
498   if (max_allocno > 0)
499     {
500       /* Scan all the insns and compute the conflicts among allocnos
501          and between allocnos and hard regs.  */
502
503       global_conflicts ();
504
505       /* Eliminate conflicts between pseudos and eliminable registers.  If
506          the register is not eliminated, the pseudo won't really be able to
507          live in the eliminable register, so the conflict doesn't matter.
508          If we do eliminate the register, the conflict will no longer exist.
509          So in either case, we can ignore the conflict.  Likewise for
510          preferences.  */
511
512       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
513         {
514           AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[i], eliminable_regset);
515           AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[i],
516                                   eliminable_regset);
517           AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[i], eliminable_regset);
518         }
519
520       /* Try to expand the preferences by merging them between allocnos.  */
521
522       expand_preferences ();
523
524       /* Determine the order to allocate the remaining pseudo registers.  */
525
526       allocno_order = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
527       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
528         allocno_order[i] = i;
529
530       /* Default the size to 1, since allocno_compare uses it to divide by.
531          Also convert allocno_live_length of zero to -1.  A length of zero
532          can occur when all the registers for that allocno have reg_live_length
533          equal to -2.  In this case, we want to make an allocno, but not
534          allocate it.  So avoid the divide-by-zero and set it to a low
535          priority.  */
536
537       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
538         {
539           if (allocno_size[i] == 0)
540             allocno_size[i] = 1;
541           if (allocno_live_length[i] == 0)
542             allocno_live_length[i] = -1;
543         }
544
545       qsort (allocno_order, max_allocno, sizeof (int), allocno_compare);
546       
547       prune_preferences ();
548
549       if (file)
550         dump_conflicts (file);
551
552       /* Try allocating them, one by one, in that order,
553          except for parameters marked with reg_live_length[regno] == -2.  */
554
555       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
556         if (reg_renumber[allocno_reg[allocno_order[i]]] < 0
557             && 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], 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], 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     {
581       build_insn_chain (get_insns ());
582       retval = reload (get_insns (), 1, file);
583     }
584
585   free (conflicts);
586   return retval;
587 }
588
589 /* Sort predicate for ordering the allocnos.
590    Returns -1 (1) if *v1 should be allocated before (after) *v2.  */
591
592 static int
593 allocno_compare (v1p, v2p)
594      const GENERIC_PTR v1p;
595      const GENERIC_PTR v2p;
596 {
597   int v1 = *(int *)v1p, v2 = *(int *)v2p;
598   /* Note that the quotient will never be bigger than
599      the value of floor_log2 times the maximum number of
600      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
601      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
602   register int pri1
603     = (((double) (floor_log2 (allocno_n_refs[v1]) * allocno_n_refs[v1])
604         / allocno_live_length[v1])
605        * 10000 * allocno_size[v1]);
606   register int pri2
607     = (((double) (floor_log2 (allocno_n_refs[v2]) * allocno_n_refs[v2])
608         / allocno_live_length[v2])
609        * 10000 * allocno_size[v2]);
610   if (pri2 - pri1)
611     return pri2 - pri1;
612
613   /* If regs are equally good, sort by allocno,
614      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
615   return v1 - v2;
616 }
617 \f
618 /* Scan the rtl code and record all conflicts and register preferences in the
619    conflict matrices and preference tables.  */
620
621 static void
622 global_conflicts ()
623 {
624   register int b, i;
625   register rtx insn;
626   short *block_start_allocnos;
627
628   /* Make a vector that mark_reg_{store,clobber} will store in.  */
629   regs_set = (rtx *) alloca (max_parallel * sizeof (rtx) * 2);
630
631   block_start_allocnos = (short *) alloca (max_allocno * sizeof (short));
632
633   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
634     {
635       bzero ((char *) allocnos_live, allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
636
637       /* Initialize table of registers currently live
638          to the state at the beginning of this basic block.
639          This also marks the conflicts among them.
640
641          For pseudo-regs, there is only one bit for each one
642          no matter how many hard regs it occupies.
643          This is ok; we know the size from PSEUDO_REGNO_SIZE.
644          For explicit hard regs, we cannot know the size that way
645          since one hard reg can be used with various sizes.
646          Therefore, we must require that all the hard regs
647          implicitly live as part of a multi-word hard reg
648          are explicitly marked in basic_block_live_at_start.  */
649
650       {
651         register regset old = basic_block_live_at_start[b];
652         int ax = 0;
653
654         REG_SET_TO_HARD_REG_SET (hard_regs_live, old);
655         EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (old, FIRST_PSEUDO_REGISTER, i,
656                                    {
657                                      register int a = reg_allocno[i];
658                                      if (a >= 0)
659                                        {
660                                          SET_ALLOCNO_LIVE (a);
661                                          block_start_allocnos[ax++] = a;
662                                        }
663                                      else if ((a = reg_renumber[i]) >= 0)
664                                        mark_reg_live_nc
665                                          (a, PSEUDO_REGNO_MODE (i));
666                                    });
667
668         /* Record that each allocno now live conflicts with each other
669            allocno now live, and with each hard reg now live.  */
670
671         record_conflicts (block_start_allocnos, ax);
672
673 #ifdef STACK_REGS
674         /* Pseudos can't go in stack regs at the start of a basic block
675            that can be reached through a computed goto, since reg-stack
676            can't handle computed gotos.  */
677         if (basic_block_computed_jump_target[b])
678           for (ax = FIRST_STACK_REG; ax <= LAST_STACK_REG; ax++)
679             record_one_conflict (ax);
680 #endif
681       }
682
683       insn = basic_block_head[b];
684
685       /* Scan the code of this basic block, noting which allocnos
686          and hard regs are born or die.  When one is born,
687          record a conflict with all others currently live.  */
688
689       while (1)
690         {
691           register RTX_CODE code = GET_CODE (insn);
692           register rtx link;
693
694           /* Make regs_set an empty set.  */
695
696           n_regs_set = 0;
697
698           if (code == INSN || code == CALL_INSN || code == JUMP_INSN)
699             {
700
701 #if 0
702               int i = 0;
703               for (link = REG_NOTES (insn);
704                    link && i < NUM_NO_CONFLICT_PAIRS;
705                    link = XEXP (link, 1))
706                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_NO_CONFLICT)
707                   {
708                     no_conflict_pairs[i].allocno1
709                       = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn)))];
710                     no_conflict_pairs[i].allocno2
711                       = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
712                     i++;
713                   }
714 #endif /* 0 */
715
716               /* Mark any registers clobbered by INSN as live,
717                  so they conflict with the inputs.  */
718
719               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_clobber);
720
721               /* Mark any registers dead after INSN as dead now.  */
722
723               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
724                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
725                   mark_reg_death (XEXP (link, 0));
726
727               /* Mark any registers set in INSN as live,
728                  and mark them as conflicting with all other live regs.
729                  Clobbers are processed again, so they conflict with
730                  the registers that are set.  */
731
732               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_store);
733
734 #ifdef AUTO_INC_DEC
735               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
736                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_INC)
737                   mark_reg_store (XEXP (link, 0), NULL_RTX);
738 #endif
739
740               /* If INSN has multiple outputs, then any reg that dies here
741                  and is used inside of an output
742                  must conflict with the other outputs.  */
743
744               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL && !single_set (insn))
745                 for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
746                   if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
747                     {
748                       int used_in_output = 0;
749                       int i;
750                       rtx reg = XEXP (link, 0);
751
752                       for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
753                         {
754                           rtx set = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
755                           if (GET_CODE (set) == SET
756                               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
757                               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
758                               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
759                             used_in_output = 1;
760                         }
761                       if (used_in_output)
762                         mark_reg_conflicts (reg);
763                     }
764
765               /* Mark any registers set in INSN and then never used.  */
766
767               while (n_regs_set > 0)
768                 if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED,
769                                      REGNO (regs_set[--n_regs_set])))
770                   mark_reg_death (regs_set[n_regs_set]);
771             }
772
773           if (insn == basic_block_end[b])
774             break;
775           insn = NEXT_INSN (insn);
776         }
777     }
778 }
779 /* Expand the preference information by looking for cases where one allocno
780    dies in an insn that sets an allocno.  If those two allocnos don't conflict,
781    merge any preferences between those allocnos.  */
782
783 static void
784 expand_preferences ()
785 {
786   rtx insn;
787   rtx link;
788   rtx set;
789
790   /* We only try to handle the most common cases here.  Most of the cases
791      where this wins are reg-reg copies.  */
792
793   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
794     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
795         && (set = single_set (insn)) != 0
796         && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
797         && reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))] >= 0)
798       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
799         if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
800             && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
801             && reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))] >= 0
802             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))],
803                             reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))])
804             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))],
805                             reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))]))
806           {
807             int a1 = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))];
808             int a2 = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
809
810             if (XEXP (link, 0) == SET_SRC (set))
811               {
812                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a1],
813                                   hard_reg_copy_preferences[a2]);
814                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a2],
815                                   hard_reg_copy_preferences[a1]);
816               }
817
818             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a1],
819                               hard_reg_preferences[a2]);
820             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a2],
821                               hard_reg_preferences[a1]);
822             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a1],
823                               hard_reg_full_preferences[a2]);
824             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a2],
825                               hard_reg_full_preferences[a1]);
826           }
827 }
828 \f
829 /* Prune the preferences for global registers to exclude registers that cannot
830    be used.
831    
832    Compute `regs_someone_prefers', which is a bitmask of the hard registers
833    that are preferred by conflicting registers of lower priority.  If possible,
834    we will avoid using these registers.  */
835    
836 static void
837 prune_preferences ()
838 {
839   int i, j;
840   int allocno;
841   
842   /* Scan least most important to most important.
843      For each allocno, remove from preferences registers that cannot be used,
844      either because of conflicts or register type.  Then compute all registers
845      preferred by each lower-priority register that conflicts.  */
846
847   for (i = max_allocno - 1; i >= 0; i--)
848     {
849       HARD_REG_SET temp;
850
851       allocno = allocno_order[i];
852       COPY_HARD_REG_SET (temp, hard_reg_conflicts[allocno]);
853
854       if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
855         IOR_HARD_REG_SET (temp, fixed_reg_set);
856       else
857         IOR_HARD_REG_SET (temp, call_used_reg_set);
858
859       IOR_COMPL_HARD_REG_SET
860         (temp,
861          reg_class_contents[(int) reg_preferred_class (allocno_reg[allocno])]);
862
863       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], temp);
864       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], temp);
865       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[allocno], temp);
866
867       CLEAR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno]);
868
869       /* Merge in the preferences of lower-priority registers (they have
870          already been pruned).  If we also prefer some of those registers,
871          don't exclude them unless we are of a smaller size (in which case
872          we want to give the lower-priority allocno the first chance for
873          these registers).  */
874       for (j = i + 1; j < max_allocno; j++)
875         if (CONFLICTP (allocno, allocno_order[j])
876             || CONFLICTP (allocno_order[j], allocno))
877           {
878             COPY_HARD_REG_SET (temp,
879                                hard_reg_full_preferences[allocno_order[j]]);
880             if (allocno_size[allocno_order[j]] <= allocno_size[allocno])
881               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp,
882                                       hard_reg_full_preferences[allocno]);
883                                
884             IOR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno], temp);
885           }
886     }
887 }
888 \f
889 /* Assign a hard register to ALLOCNO; look for one that is the beginning
890    of a long enough stretch of hard regs none of which conflicts with ALLOCNO.
891    The registers marked in PREFREGS are tried first.
892
893    LOSERS, if non-zero, is a HARD_REG_SET indicating registers that cannot
894    be used for this allocation.
895
896    If ALT_REGS_P is zero, consider only the preferred class of ALLOCNO's reg.
897    Otherwise ignore that preferred class and use the alternate class.
898
899    If ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero, accept a call-clobbered hard reg that
900    will have to be saved and restored at calls.
901
902    RETRYING is nonzero if this is called from retry_global_alloc.
903
904    If we find one, record it in reg_renumber.
905    If not, do nothing.  */
906
907 static void
908 find_reg (allocno, losers, alt_regs_p, accept_call_clobbered, retrying)
909      int allocno;
910      HARD_REG_SET losers;
911      int alt_regs_p;
912      int accept_call_clobbered;
913      int retrying;
914 {
915   register int i, best_reg, pass;
916 #ifdef HARD_REG_SET
917   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
918 #endif
919     HARD_REG_SET used, used1, used2;
920
921   enum reg_class class = (alt_regs_p
922                           ? reg_alternate_class (allocno_reg[allocno])
923                           : reg_preferred_class (allocno_reg[allocno]));
924   enum machine_mode mode = PSEUDO_REGNO_MODE (allocno_reg[allocno]);
925
926   if (accept_call_clobbered)
927     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_fixed_reg_set);
928   else if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
929     COPY_HARD_REG_SET (used1, fixed_reg_set);
930   else
931     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_used_reg_set);
932
933   /* Some registers should not be allocated in global-alloc.  */
934   IOR_HARD_REG_SET (used1, no_global_alloc_regs);
935   if (losers)
936     IOR_HARD_REG_SET (used1, losers);
937
938   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used1, reg_class_contents[(int) class]);
939   COPY_HARD_REG_SET (used2, used1);
940
941   IOR_HARD_REG_SET (used1, hard_reg_conflicts[allocno]);
942
943 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
944   if (REG_CHANGES_SIZE (allocno_reg[allocno]))
945     IOR_HARD_REG_SET (used1,
946                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]);
947 #endif
948
949   /* Try each hard reg to see if it fits.  Do this in two passes.
950      In the first pass, skip registers that are preferred by some other pseudo
951      to give it a better chance of getting one of those registers.  Only if
952      we can't get a register when excluding those do we take one of them.
953      However, we never allocate a register for the first time in pass 0.  */
954
955   COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
956   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, regs_used_so_far);
957   IOR_HARD_REG_SET (used, regs_someone_prefers[allocno]);
958   
959   best_reg = -1;
960   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, pass = 0;
961        pass <= 1 && i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER;
962        pass++)
963     {
964       if (pass == 1)
965         COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
966       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
967         {
968 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
969           int regno = reg_alloc_order[i];
970 #else
971           int regno = i;
972 #endif
973           if (! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno)
974               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
975               && (allocno_calls_crossed[allocno] == 0
976                   || accept_call_clobbered
977                   || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
978             {
979               register int j;
980               register int lim = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
981               for (j = regno + 1;
982                    (j < lim
983                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j));
984                    j++);
985               if (j == lim)
986                 {
987                   best_reg = regno;
988                   break;
989                 }
990 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
991               i = j;                    /* Skip starting points we know will lose */
992 #endif
993             }
994           }
995       }
996
997   /* See if there is a preferred register with the same class as the register
998      we allocated above.  Making this restriction prevents register
999      preferencing from creating worse register allocation.
1000
1001      Remove from the preferred registers and conflicting registers.  Note that
1002      additional conflicts may have been added after `prune_preferences' was
1003      called. 
1004
1005      First do this for those register with copy preferences, then all
1006      preferred registers.  */
1007
1008   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], used);
1009   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_copy_preferences[allocno],
1010                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_copy_prefs);
1011
1012   if (best_reg >= 0)
1013     {
1014       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1015         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_copy_preferences[allocno], i)
1016             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
1017             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
1018                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1019                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1020                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1021                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1022             {
1023               register int j;
1024               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1025               for (j = i + 1;
1026                    (j < lim
1027                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1028                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1029                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1030                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1031                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1032                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1033                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1034                    j++);
1035               if (j == lim)
1036                 {
1037                   best_reg = i;
1038                   goto no_prefs;
1039                 }
1040             }
1041     }
1042  no_copy_prefs:
1043
1044   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], used);
1045   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_preferences[allocno],
1046                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_prefs);
1047
1048   if (best_reg >= 0)
1049     {
1050       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1051         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[allocno], i)
1052             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
1053             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
1054                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1055                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1056                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1057                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1058             {
1059               register int j;
1060               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1061               for (j = i + 1;
1062                    (j < lim
1063                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1064                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1065                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1066                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1067                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1068                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1069                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1070                    j++);
1071               if (j == lim)
1072                 {
1073                   best_reg = i;
1074                   break;
1075                 }
1076             }
1077     }
1078  no_prefs:
1079
1080   /* If we haven't succeeded yet, try with caller-saves. 
1081      We need not check to see if the current function has nonlocal
1082      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
1083      registers in that case.  */
1084
1085   if (flag_caller_saves && best_reg < 0)
1086     {
1087       /* Did not find a register.  If it would be profitable to
1088          allocate a call-clobbered register and save and restore it
1089          around calls, do that.  */
1090       if (! accept_call_clobbered
1091           && allocno_calls_crossed[allocno] != 0
1092           && CALLER_SAVE_PROFITABLE (allocno_n_refs[allocno],
1093                                      allocno_calls_crossed[allocno]))
1094         {
1095           HARD_REG_SET new_losers;
1096           if (! losers)
1097             CLEAR_HARD_REG_SET (new_losers);
1098           else
1099             COPY_HARD_REG_SET (new_losers, losers);
1100             
1101           IOR_HARD_REG_SET(new_losers, losing_caller_save_reg_set);
1102           find_reg (allocno, new_losers, alt_regs_p, 1, retrying);
1103           if (reg_renumber[allocno_reg[allocno]] >= 0)
1104             {
1105               caller_save_needed = 1;
1106               return;
1107             }
1108         }
1109     }
1110
1111   /* If we haven't succeeded yet,
1112      see if some hard reg that conflicts with us
1113      was utilized poorly by local-alloc.
1114      If so, kick out the regs that were put there by local-alloc
1115      so we can use it instead.  */
1116   if (best_reg < 0 && !retrying
1117       /* Let's not bother with multi-reg allocnos.  */
1118       && allocno_size[allocno] == 1)
1119     {
1120       /* Count from the end, to find the least-used ones first.  */
1121       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
1122         {
1123 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
1124           int regno = reg_alloc_order[i];
1125 #else
1126           int regno = i;
1127 #endif
1128
1129           if (local_reg_n_refs[regno] != 0
1130               /* Don't use a reg no good for this pseudo.  */
1131               && ! TEST_HARD_REG_BIT (used2, regno)
1132               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
1133 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
1134               && ! (REG_CHANGES_SIZE (allocno_reg[allocno])
1135                     && (TEST_HARD_REG_BIT
1136                         (reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE],
1137                          regno)))
1138 #endif
1139               )
1140             {
1141               /* We explicitly evaluate the divide results into temporary
1142                  variables so as to avoid excess precision problems that occur
1143                  on a i386-unknown-sysv4.2 (unixware) host.  */
1144                  
1145               double tmp1 = ((double) local_reg_n_refs[regno]
1146                             / local_reg_live_length[regno]);
1147               double tmp2 = ((double) allocno_n_refs[allocno]
1148                              / allocno_live_length[allocno]);
1149
1150               if (tmp1 < tmp2)
1151                 {
1152                   /* Hard reg REGNO was used less in total by local regs
1153                      than it would be used by this one allocno!  */
1154                   int k;
1155                   for (k = 0; k < max_regno; k++)
1156                     if (reg_renumber[k] >= 0)
1157                       {
1158                         int r = reg_renumber[k];
1159                         int endregno
1160                           = r + HARD_REGNO_NREGS (r, PSEUDO_REGNO_MODE (k));
1161
1162                         if (regno >= r && regno < endregno)
1163                           reg_renumber[k] = -1;
1164                       }
1165
1166                   best_reg = regno;
1167                   break;
1168                 }
1169             }
1170         }
1171     }
1172
1173   /* Did we find a register?  */
1174
1175   if (best_reg >= 0)
1176     {
1177       register int lim, j;
1178       HARD_REG_SET this_reg;
1179
1180       /* Yes.  Record it as the hard register of this pseudo-reg.  */
1181       reg_renumber[allocno_reg[allocno]] = best_reg;
1182       /* Also of any pseudo-regs that share with it.  */
1183       if (reg_may_share[allocno_reg[allocno]])
1184         for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_regno; j++)
1185           if (reg_allocno[j] == allocno)
1186             reg_renumber[j] = best_reg;
1187
1188       /* Make a set of the hard regs being allocated.  */
1189       CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
1190       lim = best_reg + HARD_REGNO_NREGS (best_reg, mode);
1191       for (j = best_reg; j < lim; j++)
1192         {
1193           SET_HARD_REG_BIT (this_reg, j);
1194           SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, j);
1195           /* This is no longer a reg used just by local regs.  */
1196           local_reg_n_refs[j] = 0;
1197         }
1198       /* For each other pseudo-reg conflicting with this one,
1199          mark it as conflicting with the hard regs this one occupies.  */
1200       lim = allocno;
1201       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1202         if (CONFLICTP (lim, j) || CONFLICTP (j, lim))
1203           {
1204             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[j], this_reg);
1205           }
1206     }
1207 }
1208 \f
1209 /* Called from `reload' to look for a hard reg to put pseudo reg REGNO in.
1210    Perhaps it had previously seemed not worth a hard reg,
1211    or perhaps its old hard reg has been commandeered for reloads.
1212    FORBIDDEN_REGS indicates certain hard regs that may not be used, even if
1213    they do not appear to be allocated.
1214    If FORBIDDEN_REGS is zero, no regs are forbidden.  */
1215
1216 void
1217 retry_global_alloc (regno, forbidden_regs)
1218      int regno;
1219      HARD_REG_SET forbidden_regs;
1220 {
1221   int allocno = reg_allocno[regno];
1222   if (allocno >= 0)
1223     {
1224       /* If we have more than one register class,
1225          first try allocating in the class that is cheapest
1226          for this pseudo-reg.  If that fails, try any reg.  */
1227       if (N_REG_CLASSES > 1)
1228         find_reg (allocno, forbidden_regs, 0, 0, 1);
1229       if (reg_renumber[regno] < 0
1230           && reg_alternate_class (regno) != NO_REGS)
1231         find_reg (allocno, forbidden_regs, 1, 0, 1);
1232
1233       /* If we found a register, modify the RTL for the register to
1234          show the hard register, and mark that register live.  */
1235       if (reg_renumber[regno] >= 0)
1236         {
1237           REGNO (regno_reg_rtx[regno]) = reg_renumber[regno];
1238           mark_home_live (regno);
1239         }
1240     }
1241 }
1242 \f
1243 /* Record a conflict between register REGNO
1244    and everything currently live.
1245    REGNO must not be a pseudo reg that was allocated
1246    by local_alloc; such numbers must be translated through
1247    reg_renumber before calling here.  */
1248
1249 static void
1250 record_one_conflict (regno)
1251      int regno;
1252 {
1253   register int j;
1254
1255   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1256     /* When a hard register becomes live,
1257        record conflicts with live pseudo regs.  */
1258     for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1259       {
1260         if (ALLOCNO_LIVE_P (j))
1261           SET_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[j], regno);
1262       }
1263   else
1264     /* When a pseudo-register becomes live,
1265        record conflicts first with hard regs,
1266        then with other pseudo regs.  */
1267     {
1268       register int ialloc = reg_allocno[regno];
1269       register int ialloc_prod = ialloc * allocno_row_words;
1270       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[ialloc], hard_regs_live);
1271       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1272         {
1273 #if 0
1274           int k;
1275           for (k = 0; k < n_no_conflict_pairs; k++)
1276             if (! ((j == no_conflict_pairs[k].allocno1
1277                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno2)
1278                    ||
1279                    (j == no_conflict_pairs[k].allocno2
1280                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno1)))
1281 #endif /* 0 */
1282               conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1283         }
1284     }
1285 }
1286
1287 /* Record all allocnos currently live as conflicting
1288    with each other and with all hard regs currently live.
1289    ALLOCNO_VEC is a vector of LEN allocnos, all allocnos that
1290    are currently live.  Their bits are also flagged in allocnos_live.  */
1291
1292 static void
1293 record_conflicts (allocno_vec, len)
1294      register short *allocno_vec;
1295      register int len;
1296 {
1297   register int allocno;
1298   register int j;
1299   register int ialloc_prod;
1300
1301   while (--len >= 0)
1302     {
1303       allocno = allocno_vec[len];
1304       ialloc_prod = allocno * allocno_row_words;
1305       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[allocno], hard_regs_live);
1306       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1307         conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1308     }
1309 }
1310 \f
1311 /* Handle the case where REG is set by the insn being scanned,
1312    during the forward scan to accumulate conflicts.
1313    Store a 1 in regs_live or allocnos_live for this register, record how many
1314    consecutive hardware registers it actually needs,
1315    and record a conflict with all other registers already live.
1316
1317    Note that even if REG does not remain alive after this insn,
1318    we must mark it here as live, to ensure a conflict between
1319    REG and any other regs set in this insn that really do live.
1320    This is because those other regs could be considered after this.
1321
1322    REG might actually be something other than a register;
1323    if so, we do nothing.
1324
1325    SETTER is 0 if this register was modified by an auto-increment (i.e.,
1326    a REG_INC note was found for it).  */
1327
1328 static void
1329 mark_reg_store (reg, setter)
1330      rtx reg, setter;
1331 {
1332   register int regno;
1333
1334   /* WORD is which word of a multi-register group is being stored.
1335      For the case where the store is actually into a SUBREG of REG.
1336      Except we don't use it; I believe the entire REG needs to be
1337      made live.  */
1338   int word = 0;
1339
1340   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1341     {
1342       word = SUBREG_WORD (reg);
1343       reg = SUBREG_REG (reg);
1344     }
1345
1346   if (GET_CODE (reg) != REG)
1347     return;
1348
1349   regs_set[n_regs_set++] = reg;
1350
1351   if (setter && GET_CODE (setter) != CLOBBER)
1352     set_preference (reg, SET_SRC (setter));
1353
1354   regno = REGNO (reg);
1355
1356   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1357      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1358   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1359     {
1360       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1361         {
1362           SET_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1363           record_one_conflict (regno);
1364         }
1365     }
1366
1367   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1368     regno = reg_renumber[regno] /* + word */;
1369
1370   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1371   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && ! fixed_regs[regno])
1372     {
1373       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1374       while (regno < last)
1375         {
1376           record_one_conflict (regno);
1377           SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1378           regno++;
1379         }
1380     }
1381 }
1382 \f
1383 /* Like mark_reg_set except notice just CLOBBERs; ignore SETs.  */
1384
1385 static void
1386 mark_reg_clobber (reg, setter)
1387      rtx reg, setter;
1388 {
1389   if (GET_CODE (setter) == CLOBBER)
1390     mark_reg_store (reg, setter);
1391 }
1392
1393 /* Record that REG has conflicts with all the regs currently live.
1394    Do not mark REG itself as live.  */
1395
1396 static void
1397 mark_reg_conflicts (reg)
1398      rtx reg;
1399 {
1400   register int regno;
1401
1402   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1403     reg = SUBREG_REG (reg);
1404
1405   if (GET_CODE (reg) != REG)
1406     return;
1407
1408   regno = REGNO (reg);
1409
1410   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1411      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1412   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1413     {
1414       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1415         record_one_conflict (regno);
1416     }
1417
1418   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1419     regno = reg_renumber[regno];
1420
1421   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1422   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && ! fixed_regs[regno])
1423     {
1424       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1425       while (regno < last)
1426         {
1427           record_one_conflict (regno);
1428           regno++;
1429         }
1430     }
1431 }
1432 \f
1433 /* Mark REG as being dead (following the insn being scanned now).
1434    Store a 0 in regs_live or allocnos_live for this register.  */
1435
1436 static void
1437 mark_reg_death (reg)
1438      rtx reg;
1439 {
1440   register int regno = REGNO (reg);
1441
1442   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1443      or it is a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1444   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1445     {
1446       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1447         CLEAR_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1448     }
1449
1450   /* For pseudo reg, see if it has been assigned a hardware reg.  */
1451   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1452     regno = reg_renumber[regno];
1453
1454   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1455   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && ! fixed_regs[regno])
1456     {
1457       /* Pseudo regs already assigned hardware regs are treated
1458          almost the same as explicit hardware regs.  */
1459       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1460       while (regno < last)
1461         {
1462           CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1463           regno++;
1464         }
1465     }
1466 }
1467
1468 /* Mark hard reg REGNO as currently live, assuming machine mode MODE
1469    for the value stored in it.  MODE determines how many consecutive
1470    registers are actually in use.  Do not record conflicts;
1471    it is assumed that the caller will do that.  */
1472
1473 static void
1474 mark_reg_live_nc (regno, mode)
1475      register int regno;
1476      enum machine_mode mode;
1477 {
1478   register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
1479   while (regno < last)
1480     {
1481       SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1482       regno++;
1483     }
1484 }
1485 \f
1486 /* Try to set a preference for an allocno to a hard register.
1487    We are passed DEST and SRC which are the operands of a SET.  It is known
1488    that SRC is a register.  If SRC or the first operand of SRC is a register,
1489    try to set a preference.  If one of the two is a hard register and the other
1490    is a pseudo-register, mark the preference.
1491    
1492    Note that we are not as aggressive as local-alloc in trying to tie a
1493    pseudo-register to a hard register.  */
1494
1495 static void
1496 set_preference (dest, src)
1497      rtx dest, src;
1498 {
1499   int src_regno, dest_regno;
1500   /* Amount to add to the hard regno for SRC, or subtract from that for DEST,
1501      to compensate for subregs in SRC or DEST.  */
1502   int offset = 0;
1503   int i;
1504   int copy = 1;
1505
1506   if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (src))[0] == 'e')
1507     src = XEXP (src, 0), copy = 0;
1508
1509   /* Get the reg number for both SRC and DEST.
1510      If neither is a reg, give up.  */
1511
1512   if (GET_CODE (src) == REG)
1513     src_regno = REGNO (src);
1514   else if (GET_CODE (src) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (src)) == REG)
1515     {
1516       src_regno = REGNO (SUBREG_REG (src));
1517       offset += SUBREG_WORD (src);
1518     }
1519   else
1520     return;
1521
1522   if (GET_CODE (dest) == REG)
1523     dest_regno = REGNO (dest);
1524   else if (GET_CODE (dest) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (dest)) == REG)
1525     {
1526       dest_regno = REGNO (SUBREG_REG (dest));
1527       offset -= SUBREG_WORD (dest);
1528     }
1529   else
1530     return;
1531
1532   /* Convert either or both to hard reg numbers.  */
1533
1534   if (reg_renumber[src_regno] >= 0)
1535     src_regno = reg_renumber[src_regno];
1536
1537   if (reg_renumber[dest_regno] >= 0)
1538     dest_regno = reg_renumber[dest_regno];
1539
1540   /* Now if one is a hard reg and the other is a global pseudo
1541      then give the other a preference.  */
1542
1543   if (dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && src_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1544       && reg_allocno[src_regno] >= 0)
1545     {
1546       dest_regno -= offset;
1547       if (dest_regno >= 0 && dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1548         {
1549           if (copy)
1550             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1551                         reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1552
1553           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1554                       reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1555           for (i = dest_regno;
1556                i < dest_regno + HARD_REGNO_NREGS (dest_regno, GET_MODE (dest));
1557                i++)
1558             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[src_regno], i);
1559         }
1560     }
1561
1562   if (src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && dest_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1563       && reg_allocno[dest_regno] >= 0)
1564     {
1565       src_regno += offset;
1566       if (src_regno >= 0 && src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1567         {
1568           if (copy)
1569             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1570                         reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1571
1572           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1573                       reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1574           for (i = src_regno;
1575                i < src_regno + HARD_REGNO_NREGS (src_regno, GET_MODE (src));
1576                i++)
1577             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[dest_regno], i);
1578         }
1579     }
1580 }
1581 \f
1582 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
1583    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
1584    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
1585    a use of TO.  */
1586
1587 void
1588 mark_elimination (from, to)
1589      int from, to;
1590 {
1591   int i;
1592
1593   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
1594     if (REGNO_REG_SET_P (basic_block_live_at_start[i], from))
1595       {
1596         CLEAR_REGNO_REG_SET (basic_block_live_at_start[i], from);
1597         SET_REGNO_REG_SET (basic_block_live_at_start[i], to);
1598       }
1599 }
1600 \f
1601 /* Used for communication between the following functions.  Holds the
1602    current life information.  */
1603 static regset live_relevant_regs;
1604
1605 /* Record in live_relevant_regs that register REG became live.  This
1606    is called via note_stores.  */
1607 static void
1608 reg_becomes_live (reg, setter)
1609      rtx reg;
1610      rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1611 {
1612   int regno;
1613
1614   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1615     reg = SUBREG_REG (reg);
1616
1617   if (GET_CODE (reg) != REG)
1618     return;
1619   
1620   regno = REGNO (reg);
1621   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1622     {
1623       int nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1624       while (nregs-- > 0)
1625         SET_REGNO_REG_SET (live_relevant_regs, regno++);
1626     }
1627   else if (reg_renumber[regno] >= 0)
1628     SET_REGNO_REG_SET (live_relevant_regs, regno);
1629 }
1630
1631 /* Record in live_relevant_regs that register REGNO died.  */
1632 static void
1633 reg_dies (regno, mode)
1634      int regno;
1635      enum machine_mode mode;
1636 {
1637   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1638     {
1639       int nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
1640       while (nregs-- > 0)
1641         CLEAR_REGNO_REG_SET (live_relevant_regs, regno++);
1642     }
1643   else
1644     CLEAR_REGNO_REG_SET (live_relevant_regs, regno);
1645 }
1646
1647 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
1648    and record register life information.  */
1649 static void
1650 build_insn_chain (first)
1651      rtx first;
1652 {
1653   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
1654   struct insn_chain *prev = 0;
1655   int b = 0;
1656
1657   live_relevant_regs = ALLOCA_REG_SET ();
1658
1659   for (; first; first = NEXT_INSN (first))
1660     {
1661       struct insn_chain *c;
1662
1663       if (first == basic_block_head[b])
1664         {
1665           int i;
1666           CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
1667           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1668             if (REGNO_REG_SET_P (basic_block_live_at_start[b], i)
1669                 && ! TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
1670               SET_REGNO_REG_SET (live_relevant_regs, i);
1671
1672           for (; i < max_regno; i++)
1673             if (reg_renumber[i] >= 0
1674                 && REGNO_REG_SET_P (basic_block_live_at_start[b], i))
1675               SET_REGNO_REG_SET (live_relevant_regs, i);
1676         }
1677
1678       if (GET_CODE (first) != NOTE && GET_CODE (first) != BARRIER)
1679         {
1680           c = new_insn_chain ();
1681           c->prev = prev;
1682           prev = c;
1683           *p = c;
1684           p = &c->next;
1685           c->insn = first;
1686           c->block = b;
1687
1688           COPY_REG_SET (c->live_before, live_relevant_regs);
1689
1690           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (first)) == 'i')
1691             {
1692               rtx link;
1693
1694               /* Mark the death of everything that dies in this instruction.  */
1695
1696               for (link = REG_NOTES (first); link; link = XEXP (link, 1))
1697                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1698                     && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1699                   reg_dies (REGNO (XEXP (link, 0)), GET_MODE (XEXP (link, 0)));
1700
1701               /* Mark everything born in this instruction as live.  */
1702
1703               note_stores (PATTERN (first), reg_becomes_live);
1704             }
1705
1706           /* Remember which registers are live at the end of the insn, before
1707              killing those with REG_UNUSED notes.  */
1708           COPY_REG_SET (c->live_after, live_relevant_regs);
1709
1710           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (first)) == 'i')
1711             {
1712               rtx link;
1713
1714               /* Mark anything that is set in this insn and then unused as dying.  */
1715
1716               for (link = REG_NOTES (first); link; link = XEXP (link, 1))
1717                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1718                     && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1719                   reg_dies (REGNO (XEXP (link, 0)), GET_MODE (XEXP (link, 0)));
1720             }
1721         }
1722
1723       if (first == basic_block_end[b])
1724         b++;
1725
1726       /* Stop after we pass the end of the last basic block.  Verify that
1727          no real insns are after the end of the last basic block.
1728
1729          We may want to reorganize the loop somewhat since this test should
1730          always be the right exit test.  */
1731       if (b == n_basic_blocks)
1732         {
1733           for (first = NEXT_INSN (first) ; first; first = NEXT_INSN (first))
1734             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (first)) == 'i'
1735                 && GET_CODE (PATTERN (first)) != USE)
1736               abort ();
1737           break;
1738         }
1739     }
1740   FREE_REG_SET (live_relevant_regs);
1741   *p = 0;
1742 }
1743 \f
1744 /* Print debugging trace information if -greg switch is given,
1745    showing the information on which the allocation decisions are based.  */
1746
1747 static void
1748 dump_conflicts (file)
1749      FILE *file;
1750 {
1751   register int i;
1752   register int has_preferences;
1753   register int nregs;
1754   nregs = 0;
1755   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1756     {
1757       if (reg_renumber[allocno_reg[allocno_order[i]]] >= 0)
1758         continue;
1759       nregs++;
1760     }
1761   fprintf (file, ";; %d regs to allocate:", nregs);
1762   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1763     {
1764       int j;
1765       if (reg_renumber[allocno_reg[allocno_order[i]]] >= 0)
1766         continue;
1767       fprintf (file, " %d", allocno_reg[allocno_order[i]]);
1768       for (j = 0; j < max_regno; j++)
1769         if (reg_allocno[j] == allocno_order[i]
1770             && j != allocno_reg[allocno_order[i]])
1771           fprintf (file, "+%d", j);
1772       if (allocno_size[allocno_order[i]] != 1)
1773         fprintf (file, " (%d)", allocno_size[allocno_order[i]]);
1774     }
1775   fprintf (file, "\n");
1776
1777   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1778     {
1779       register int j;
1780       fprintf (file, ";; %d conflicts:", allocno_reg[i]);
1781       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1782         if (CONFLICTP (i, j) || CONFLICTP (j, i))
1783           fprintf (file, " %d", allocno_reg[j]);
1784       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1785         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[i], j))
1786           fprintf (file, " %d", j);
1787       fprintf (file, "\n");
1788
1789       has_preferences = 0;
1790       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1791         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1792           has_preferences = 1;
1793
1794       if (! has_preferences)
1795         continue;
1796       fprintf (file, ";; %d preferences:", allocno_reg[i]);
1797       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1798         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1799           fprintf (file, " %d", j);
1800       fprintf (file, "\n");
1801     }
1802   fprintf (file, "\n");
1803 }
1804
1805 void
1806 dump_global_regs (file)
1807      FILE *file;
1808 {
1809   register int i, j;
1810   
1811   fprintf (file, ";; Register dispositions:\n");
1812   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, j = 0; i < max_regno; i++)
1813     if (reg_renumber[i] >= 0)
1814       {
1815         fprintf (file, "%d in %d  ", i, reg_renumber[i]);
1816         if (++j % 6 == 0)
1817           fprintf (file, "\n");
1818       }
1819
1820   fprintf (file, "\n\n;; Hard regs used: ");
1821   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1822     if (regs_ever_live[i])
1823       fprintf (file, " %d", i);
1824   fprintf (file, "\n\n");
1825 }