OSDN Git Service

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