OSDN Git Service

* ira.c (clarify_prohibited_class_mode_regs): Prevent the function from
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ira.c
1 /* Integrated Register Allocator (IRA) entry point.
2    Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* The integrated register allocator (IRA) is a
23    regional register allocator performing graph coloring on a top-down
24    traversal of nested regions.  Graph coloring in a region is based
25    on Chaitin-Briggs algorithm.  It is called integrated because
26    register coalescing, register live range splitting, and choosing a
27    better hard register are done on-the-fly during coloring.  Register
28    coalescing and choosing a cheaper hard register is done by hard
29    register preferencing during hard register assigning.  The live
30    range splitting is a byproduct of the regional register allocation.
31
32    Major IRA notions are:
33
34      o *Region* is a part of CFG where graph coloring based on
35        Chaitin-Briggs algorithm is done.  IRA can work on any set of
36        nested CFG regions forming a tree.  Currently the regions are
37        the entire function for the root region and natural loops for
38        the other regions.  Therefore data structure representing a
39        region is called loop_tree_node.
40
41      o *Allocno class* is a register class used for allocation of
42        given allocno.  It means that only hard register of given
43        register class can be assigned to given allocno.  In reality,
44        even smaller subset of (*profitable*) hard registers can be
45        assigned.  In rare cases, the subset can be even smaller
46        because our modification of Chaitin-Briggs algorithm requires
47        that sets of hard registers can be assigned to allocnos forms a
48        forest, i.e. the sets can be ordered in a way where any
49        previous set is not intersected with given set or is a superset
50        of given set.
51
52      o *Pressure class* is a register class belonging to a set of
53        register classes containing all of the hard-registers available
54        for register allocation.  The set of all pressure classes for a
55        target is defined in the corresponding machine-description file
56        according some criteria.  Register pressure is calculated only
57        for pressure classes and it affects some IRA decisions as
58        forming allocation regions.
59
60      o *Allocno* represents the live range of a pseudo-register in a
61        region.  Besides the obvious attributes like the corresponding
62        pseudo-register number, allocno class, conflicting allocnos and
63        conflicting hard-registers, there are a few allocno attributes
64        which are important for understanding the allocation algorithm:
65
66        - *Live ranges*.  This is a list of ranges of *program points*
67          where the allocno lives.  Program points represent places
68          where a pseudo can be born or become dead (there are
69          approximately two times more program points than the insns)
70          and they are represented by integers starting with 0.  The
71          live ranges are used to find conflicts between allocnos.
72          They also play very important role for the transformation of
73          the IRA internal representation of several regions into a one
74          region representation.  The later is used during the reload
75          pass work because each allocno represents all of the
76          corresponding pseudo-registers.
77
78        - *Hard-register costs*.  This is a vector of size equal to the
79          number of available hard-registers of the allocno class.  The
80          cost of a callee-clobbered hard-register for an allocno is
81          increased by the cost of save/restore code around the calls
82          through the given allocno's life.  If the allocno is a move
83          instruction operand and another operand is a hard-register of
84          the allocno class, the cost of the hard-register is decreased
85          by the move cost.
86
87          When an allocno is assigned, the hard-register with minimal
88          full cost is used.  Initially, a hard-register's full cost is
89          the corresponding value from the hard-register's cost vector.
90          If the allocno is connected by a *copy* (see below) to
91          another allocno which has just received a hard-register, the
92          cost of the hard-register is decreased.  Before choosing a
93          hard-register for an allocno, the allocno's current costs of
94          the hard-registers are modified by the conflict hard-register
95          costs of all of the conflicting allocnos which are not
96          assigned yet.
97
98        - *Conflict hard-register costs*.  This is a vector of the same
99          size as the hard-register costs vector.  To permit an
100          unassigned allocno to get a better hard-register, IRA uses
101          this vector to calculate the final full cost of the
102          available hard-registers.  Conflict hard-register costs of an
103          unassigned allocno are also changed with a change of the
104          hard-register cost of the allocno when a copy involving the
105          allocno is processed as described above.  This is done to
106          show other unassigned allocnos that a given allocno prefers
107          some hard-registers in order to remove the move instruction
108          corresponding to the copy.
109
110      o *Cap*.  If a pseudo-register does not live in a region but
111        lives in a nested region, IRA creates a special allocno called
112        a cap in the outer region.  A region cap is also created for a
113        subregion cap.
114
115      o *Copy*.  Allocnos can be connected by copies.  Copies are used
116        to modify hard-register costs for allocnos during coloring.
117        Such modifications reflects a preference to use the same
118        hard-register for the allocnos connected by copies.  Usually
119        copies are created for move insns (in this case it results in
120        register coalescing).  But IRA also creates copies for operands
121        of an insn which should be assigned to the same hard-register
122        due to constraints in the machine description (it usually
123        results in removing a move generated in reload to satisfy
124        the constraints) and copies referring to the allocno which is
125        the output operand of an instruction and the allocno which is
126        an input operand dying in the instruction (creation of such
127        copies results in less register shuffling).  IRA *does not*
128        create copies between the same register allocnos from different
129        regions because we use another technique for propagating
130        hard-register preference on the borders of regions.
131
132    Allocnos (including caps) for the upper region in the region tree
133    *accumulate* information important for coloring from allocnos with
134    the same pseudo-register from nested regions.  This includes
135    hard-register and memory costs, conflicts with hard-registers,
136    allocno conflicts, allocno copies and more.  *Thus, attributes for
137    allocnos in a region have the same values as if the region had no
138    subregions*.  It means that attributes for allocnos in the
139    outermost region corresponding to the function have the same values
140    as though the allocation used only one region which is the entire
141    function.  It also means that we can look at IRA work as if the
142    first IRA did allocation for all function then it improved the
143    allocation for loops then their subloops and so on.
144
145    IRA major passes are:
146
147      o Building IRA internal representation which consists of the
148        following subpasses:
149
150        * First, IRA builds regions and creates allocnos (file
151          ira-build.c) and initializes most of their attributes.
152
153        * Then IRA finds an allocno class for each allocno and
154          calculates its initial (non-accumulated) cost of memory and
155          each hard-register of its allocno class (file ira-cost.c).
156
157        * IRA creates live ranges of each allocno, calulates register
158          pressure for each pressure class in each region, sets up
159          conflict hard registers for each allocno and info about calls
160          the allocno lives through (file ira-lives.c).
161
162        * IRA removes low register pressure loops from the regions
163          mostly to speed IRA up (file ira-build.c).
164
165        * IRA propagates accumulated allocno info from lower region
166          allocnos to corresponding upper region allocnos (file
167          ira-build.c).
168
169        * IRA creates all caps (file ira-build.c).
170
171        * Having live-ranges of allocnos and their classes, IRA creates
172          conflicting allocnos for each allocno.  Conflicting allocnos
173          are stored as a bit vector or array of pointers to the
174          conflicting allocnos whatever is more profitable (file
175          ira-conflicts.c).  At this point IRA creates allocno copies.
176
177      o Coloring.  Now IRA has all necessary info to start graph coloring
178        process.  It is done in each region on top-down traverse of the
179        region tree (file ira-color.c).  There are following subpasses:
180
181        * Finding profitable hard registers of corresponding allocno
182          class for each allocno.  For example, only callee-saved hard
183          registers are frequently profitable for allocnos living
184          through colors.  If the profitable hard register set of
185          allocno does not form a tree based on subset relation, we use
186          some approximation to form the tree.  This approximation is
187          used to figure out trivial colorability of allocnos.  The
188          approximation is a pretty rare case.
189
190        * Putting allocnos onto the coloring stack.  IRA uses Briggs
191          optimistic coloring which is a major improvement over
192          Chaitin's coloring.  Therefore IRA does not spill allocnos at
193          this point.  There is some freedom in the order of putting
194          allocnos on the stack which can affect the final result of
195          the allocation.  IRA uses some heuristics to improve the
196          order.
197          
198          We also use a modification of Chaitin-Briggs algorithm which
199          works for intersected register classes of allocnos.  To
200          figure out trivial colorability of allocnos, the mentioned
201          above tree of hard register sets is used.  To get an idea how
202          the algorithm works in i386 example, let us consider an
203          allocno to which any general hard register can be assigned.
204          If the allocno conflicts with eight allocnos to which only
205          EAX register can be assigned, given allocno is still
206          trivially colorable because all conflicting allocnos might be
207          assigned only to EAX and all other general hard registers are
208          still free.
209
210          To get an idea of the used trivial colorability criterion, it
211          is also useful to read article "Graph-Coloring Register
212          Allocation for Irregular Architectures" by Michael D. Smith
213          and Glen Holloway.  Major difference between the article
214          approach and approach used in IRA is that Smith's approach
215          takes register classes only from machine description and IRA
216          calculate register classes from intermediate code too
217          (e.g. an explicit usage of hard registers in RTL code for
218          parameter passing can result in creation of additional
219          register classes which contain or exclude the hard
220          registers).  That makes IRA approach useful for improving
221          coloring even for architectures with regular register files
222          and in fact some benchmarking shows the improvement for
223          regular class architectures is even bigger than for irregular
224          ones.  Another difference is that Smith's approach chooses
225          intersection of classes of all insn operands in which a given
226          pseudo occurs.  IRA can use bigger classes if it is still
227          more profitable than memory usage.
228
229        * Popping the allocnos from the stack and assigning them hard
230          registers.  If IRA can not assign a hard register to an
231          allocno and the allocno is coalesced, IRA undoes the
232          coalescing and puts the uncoalesced allocnos onto the stack in
233          the hope that some such allocnos will get a hard register
234          separately.  If IRA fails to assign hard register or memory
235          is more profitable for it, IRA spills the allocno.  IRA
236          assigns the allocno the hard-register with minimal full
237          allocation cost which reflects the cost of usage of the
238          hard-register for the allocno and cost of usage of the
239          hard-register for allocnos conflicting with given allocno.
240
241        * Chaitin-Briggs coloring assigns as many pseudos as possible
242          to hard registers.  After coloringh we try to improve
243          allocation with cost point of view.  We improve the
244          allocation by spilling some allocnos and assigning the freed
245          hard registers to other allocnos if it decreases the overall
246          allocation cost.
247
248        * After allono assigning in the region, IRA modifies the hard
249          register and memory costs for the corresponding allocnos in
250          the subregions to reflect the cost of possible loads, stores,
251          or moves on the border of the region and its subregions.
252          When default regional allocation algorithm is used
253          (-fira-algorithm=mixed), IRA just propagates the assignment
254          for allocnos if the register pressure in the region for the
255          corresponding pressure class is less than number of available
256          hard registers for given pressure class.
257
258      o Spill/restore code moving.  When IRA performs an allocation
259        by traversing regions in top-down order, it does not know what
260        happens below in the region tree.  Therefore, sometimes IRA
261        misses opportunities to perform a better allocation.  A simple
262        optimization tries to improve allocation in a region having
263        subregions and containing in another region.  If the
264        corresponding allocnos in the subregion are spilled, it spills
265        the region allocno if it is profitable.  The optimization
266        implements a simple iterative algorithm performing profitable
267        transformations while they are still possible.  It is fast in
268        practice, so there is no real need for a better time complexity
269        algorithm.
270
271      o Code change.  After coloring, two allocnos representing the
272        same pseudo-register outside and inside a region respectively
273        may be assigned to different locations (hard-registers or
274        memory).  In this case IRA creates and uses a new
275        pseudo-register inside the region and adds code to move allocno
276        values on the region's borders.  This is done during top-down
277        traversal of the regions (file ira-emit.c).  In some
278        complicated cases IRA can create a new allocno to move allocno
279        values (e.g. when a swap of values stored in two hard-registers
280        is needed).  At this stage, the new allocno is marked as
281        spilled.  IRA still creates the pseudo-register and the moves
282        on the region borders even when both allocnos were assigned to
283        the same hard-register.  If the reload pass spills a
284        pseudo-register for some reason, the effect will be smaller
285        because another allocno will still be in the hard-register.  In
286        most cases, this is better then spilling both allocnos.  If
287        reload does not change the allocation for the two
288        pseudo-registers, the trivial move will be removed by
289        post-reload optimizations.  IRA does not generate moves for
290        allocnos assigned to the same hard register when the default
291        regional allocation algorithm is used and the register pressure
292        in the region for the corresponding pressure class is less than
293        number of available hard registers for given pressure class.
294        IRA also does some optimizations to remove redundant stores and
295        to reduce code duplication on the region borders.
296
297      o Flattening internal representation.  After changing code, IRA
298        transforms its internal representation for several regions into
299        one region representation (file ira-build.c).  This process is
300        called IR flattening.  Such process is more complicated than IR
301        rebuilding would be, but is much faster.
302
303      o After IR flattening, IRA tries to assign hard registers to all
304        spilled allocnos.  This is impelemented by a simple and fast
305        priority coloring algorithm (see function
306        ira_reassign_conflict_allocnos::ira-color.c).  Here new allocnos
307        created during the code change pass can be assigned to hard
308        registers.
309
310      o At the end IRA calls the reload pass.  The reload pass
311        communicates with IRA through several functions in file
312        ira-color.c to improve its decisions in
313
314        * sharing stack slots for the spilled pseudos based on IRA info
315          about pseudo-register conflicts.
316
317        * reassigning hard-registers to all spilled pseudos at the end
318          of each reload iteration.
319
320        * choosing a better hard-register to spill based on IRA info
321          about pseudo-register live ranges and the register pressure
322          in places where the pseudo-register lives.
323
324    IRA uses a lot of data representing the target processors.  These
325    data are initilized in file ira.c.
326
327    If function has no loops (or the loops are ignored when
328    -fira-algorithm=CB is used), we have classic Chaitin-Briggs
329    coloring (only instead of separate pass of coalescing, we use hard
330    register preferencing).  In such case, IRA works much faster
331    because many things are not made (like IR flattening, the
332    spill/restore optimization, and the code change).
333
334    Literature is worth to read for better understanding the code:
335
336    o Preston Briggs, Keith D. Cooper, Linda Torczon.  Improvements to
337      Graph Coloring Register Allocation.
338
339    o David Callahan, Brian Koblenz.  Register allocation via
340      hierarchical graph coloring.
341
342    o Keith Cooper, Anshuman Dasgupta, Jason Eckhardt. Revisiting Graph
343      Coloring Register Allocation: A Study of the Chaitin-Briggs and
344      Callahan-Koblenz Algorithms.
345
346    o Guei-Yuan Lueh, Thomas Gross, and Ali-Reza Adl-Tabatabai. Global
347      Register Allocation Based on Graph Fusion.
348
349    o Michael D. Smith and Glenn Holloway.  Graph-Coloring Register
350      Allocation for Irregular Architectures
351
352    o Vladimir Makarov. The Integrated Register Allocator for GCC.
353
354    o Vladimir Makarov.  The top-down register allocator for irregular
355      register file architectures.
356
357 */
358
359
360 #include "config.h"
361 #include "system.h"
362 #include "coretypes.h"
363 #include "tm.h"
364 #include "regs.h"
365 #include "rtl.h"
366 #include "tm_p.h"
367 #include "target.h"
368 #include "flags.h"
369 #include "obstack.h"
370 #include "bitmap.h"
371 #include "hard-reg-set.h"
372 #include "basic-block.h"
373 #include "df.h"
374 #include "expr.h"
375 #include "recog.h"
376 #include "params.h"
377 #include "timevar.h"
378 #include "tree-pass.h"
379 #include "output.h"
380 #include "except.h"
381 #include "reload.h"
382 #include "diagnostic-core.h"
383 #include "integrate.h"
384 #include "ggc.h"
385 #include "ira-int.h"
386
387
388 struct target_ira default_target_ira;
389 struct target_ira_int default_target_ira_int;
390 #if SWITCHABLE_TARGET
391 struct target_ira *this_target_ira = &default_target_ira;
392 struct target_ira_int *this_target_ira_int = &default_target_ira_int;
393 #endif
394
395 /* A modified value of flag `-fira-verbose' used internally.  */
396 int internal_flag_ira_verbose;
397
398 /* Dump file of the allocator if it is not NULL.  */
399 FILE *ira_dump_file;
400
401 /* The number of elements in the following array.  */
402 int ira_spilled_reg_stack_slots_num;
403
404 /* The following array contains info about spilled pseudo-registers
405    stack slots used in current function so far.  */
406 struct ira_spilled_reg_stack_slot *ira_spilled_reg_stack_slots;
407
408 /* Correspondingly overall cost of the allocation, cost of the
409    allocnos assigned to hard-registers, cost of the allocnos assigned
410    to memory, cost of loads, stores and register move insns generated
411    for pseudo-register live range splitting (see ira-emit.c).  */
412 int ira_overall_cost;
413 int ira_reg_cost, ira_mem_cost;
414 int ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost;
415 int ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num;
416
417 /* All registers that can be eliminated.  */
418
419 HARD_REG_SET eliminable_regset;
420
421 /* Temporary hard reg set used for a different calculation.  */
422 static HARD_REG_SET temp_hard_regset;
423
424 \f
425
426 /* The function sets up the map IRA_REG_MODE_HARD_REGSET.  */
427 static void
428 setup_reg_mode_hard_regset (void)
429 {
430   int i, m, hard_regno;
431
432   for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
433     for (hard_regno = 0; hard_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; hard_regno++)
434       {
435         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m]);
436         for (i = hard_regno_nregs[hard_regno][m] - 1; i >= 0; i--)
437           if (hard_regno + i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
438             SET_HARD_REG_BIT (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m],
439                               hard_regno + i);
440       }
441 }
442
443 \f
444 #define no_unit_alloc_regs \
445   (this_target_ira_int->x_no_unit_alloc_regs)
446
447 /* The function sets up the three arrays declared above.  */
448 static void
449 setup_class_hard_regs (void)
450 {
451   int cl, i, hard_regno, n;
452   HARD_REG_SET processed_hard_reg_set;
453
454   ira_assert (SHRT_MAX >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
455   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
456     {
457       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
458       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
459       CLEAR_HARD_REG_SET (processed_hard_reg_set);
460       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
461         {
462           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][i] = -1;
463           ira_class_hard_reg_index[cl][i] = -1;
464         }
465       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
466         {
467 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
468           hard_regno = reg_alloc_order[i];
469 #else
470           hard_regno = i;
471 #endif
472           if (TEST_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno))
473             continue;
474           SET_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno);
475           if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, hard_regno))
476             ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = -1;
477           else
478             {
479               ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = n;
480               ira_class_hard_regs[cl][n++] = hard_regno;
481             }
482         }
483       ira_class_hard_regs_num[cl] = n;
484       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
485         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i))
486           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][n++] = i;
487       ira_assert (ira_class_hard_regs_num[cl] == n);
488     }
489 }
490
491 /* Set up IRA_AVAILABLE_CLASS_REGS.  */
492 static void
493 setup_available_class_regs (void)
494 {
495   int i, j;
496
497   memset (ira_available_class_regs, 0, sizeof (ira_available_class_regs));
498   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
499     {
500       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
501       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
502       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
503         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, j))
504           ira_available_class_regs[i]++;
505     }
506 }
507
508 /* Set up global variables defining info about hard registers for the
509    allocation.  These depend on USE_HARD_FRAME_P whose TRUE value means
510    that we can use the hard frame pointer for the allocation.  */
511 static void
512 setup_alloc_regs (bool use_hard_frame_p)
513 {
514 #ifdef ADJUST_REG_ALLOC_ORDER
515   ADJUST_REG_ALLOC_ORDER;
516 #endif
517   COPY_HARD_REG_SET (no_unit_alloc_regs, fixed_reg_set);
518   if (! use_hard_frame_p)
519     SET_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
520   setup_class_hard_regs ();
521   setup_available_class_regs ();
522 }
523
524 \f
525
526 #define alloc_reg_class_subclasses \
527   (this_target_ira_int->x_alloc_reg_class_subclasses)
528
529 /* Initialize the table of subclasses of each reg class.  */
530 static void
531 setup_reg_subclasses (void)
532 {
533   int i, j;
534   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
535
536   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
537     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
538       alloc_reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
539
540   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
541     {
542       if (i == (int) NO_REGS)
543         continue;
544
545       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
546       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
547       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
548         continue;
549       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
550         if (i != j)
551           {
552             enum reg_class *p;
553
554             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
555             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
556             if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
557                                          temp_hard_regset2))
558               continue;
559             p = &alloc_reg_class_subclasses[j][0];
560             while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
561             *p = (enum reg_class) i;
562           }
563     }
564 }
565
566 \f
567
568 /* Set up IRA_MEMORY_MOVE_COST and IRA_MAX_MEMORY_MOVE_COST.  */
569 static void
570 setup_class_subset_and_memory_move_costs (void)
571 {
572   int cl, cl2, mode, cost;
573   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
574
575   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
576     ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
577       = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1] = SHRT_MAX;
578   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
579     {
580       if (cl != (int) NO_REGS)
581         for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
582           {
583             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0]
584               = ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
585               = memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
586                                   (reg_class_t) cl, false);
587             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1]
588               = ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
589               = memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
590                                   (reg_class_t) cl, true);
591             /* Costs for NO_REGS are used in cost calculation on the
592                1st pass when the preferred register classes are not
593                known yet.  In this case we take the best scenario.  */
594             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
595                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][0])
596               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
597                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
598                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][0];
599             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
600                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][1])
601               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
602                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
603                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][1];
604           }
605     }
606   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
607     for (cl2 = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl2 >= 0; cl2--)
608       {
609         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
610         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
611         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
612         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
613         ira_class_subset_p[cl][cl2]
614           = hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2);
615         if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset2)
616             && hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl2],
617                                       reg_class_contents[cl]))
618           for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
619             {
620               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][0];
621               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0])
622                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0] = cost;
623               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][1];
624               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1])
625                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1] = cost;
626             }
627       }
628   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
629     for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
630       {
631         ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
632           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0];
633         ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
634           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1];
635       }
636   setup_reg_subclasses ();
637 }
638
639 \f
640
641 /* Define the following macro if allocation through malloc if
642    preferable.  */
643 #define IRA_NO_OBSTACK
644
645 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
646 /* Obstack used for storing all dynamic data (except bitmaps) of the
647    IRA.  */
648 static struct obstack ira_obstack;
649 #endif
650
651 /* Obstack used for storing all bitmaps of the IRA.  */
652 static struct bitmap_obstack ira_bitmap_obstack;
653
654 /* Allocate memory of size LEN for IRA data.  */
655 void *
656 ira_allocate (size_t len)
657 {
658   void *res;
659
660 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
661   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
662 #else
663   res = xmalloc (len);
664 #endif
665   return res;
666 }
667
668 /* Free memory ADDR allocated for IRA data.  */
669 void
670 ira_free (void *addr ATTRIBUTE_UNUSED)
671 {
672 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
673   /* do nothing */
674 #else
675   free (addr);
676 #endif
677 }
678
679
680 /* Allocate and returns bitmap for IRA.  */
681 bitmap
682 ira_allocate_bitmap (void)
683 {
684   return BITMAP_ALLOC (&ira_bitmap_obstack);
685 }
686
687 /* Free bitmap B allocated for IRA.  */
688 void
689 ira_free_bitmap (bitmap b ATTRIBUTE_UNUSED)
690 {
691   /* do nothing */
692 }
693
694 \f
695
696 /* Output information about allocation of all allocnos (except for
697    caps) into file F.  */
698 void
699 ira_print_disposition (FILE *f)
700 {
701   int i, n, max_regno;
702   ira_allocno_t a;
703   basic_block bb;
704
705   fprintf (f, "Disposition:");
706   max_regno = max_reg_num ();
707   for (n = 0, i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
708     for (a = ira_regno_allocno_map[i];
709          a != NULL;
710          a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
711       {
712         if (n % 4 == 0)
713           fprintf (f, "\n");
714         n++;
715         fprintf (f, " %4d:r%-4d", ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
716         if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
717           fprintf (f, "b%-3d", bb->index);
718         else
719           fprintf (f, "l%-3d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop->num);
720         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0)
721           fprintf (f, " %3d", ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
722         else
723           fprintf (f, " mem");
724       }
725   fprintf (f, "\n");
726 }
727
728 /* Outputs information about allocation of all allocnos into
729    stderr.  */
730 void
731 ira_debug_disposition (void)
732 {
733   ira_print_disposition (stderr);
734 }
735
736 \f
737
738 /* Set up ira_stack_reg_pressure_class which is the biggest pressure
739    register class containing stack registers or NO_REGS if there are
740    no stack registers.  To find this class, we iterate through all
741    register pressure classes and choose the first register pressure
742    class containing all the stack registers and having the biggest
743    size.  */
744 static void
745 setup_stack_reg_pressure_class (void)
746 {
747   ira_stack_reg_pressure_class = NO_REGS;
748 #ifdef STACK_REGS
749   {
750     int i, best, size;
751     enum reg_class cl;
752     HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
753
754     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
755     for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
756       SET_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i);
757     best = 0;
758     for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
759       {
760         cl = ira_pressure_classes[i];
761         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, temp_hard_regset);
762         AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
763         size = hard_reg_set_size (temp_hard_regset2);
764         if (best < size)
765           {
766             best = size;
767             ira_stack_reg_pressure_class = cl;
768           }
769       }
770   }
771 #endif
772 }
773
774 /* Find pressure classes which are register classes for which we
775    calculate register pressure in IRA, register pressure sensitive
776    insn scheduling, and register pressure sensitive loop invariant
777    motion.
778
779    To make register pressure calculation easy, we always use
780    non-intersected register pressure classes.  A move of hard
781    registers from one register pressure class is not more expensive
782    than load and store of the hard registers.  Most likely an allocno
783    class will be a subset of a register pressure class and in many
784    cases a register pressure class.  That makes usage of register
785    pressure classes a good approximation to find a high register
786    pressure.  */
787 static void
788 setup_pressure_classes (void)
789 {
790   int cost, i, n, curr;
791   int cl, cl2;
792   enum reg_class pressure_classes[N_REG_CLASSES];
793   int m;
794   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
795   bool insert_p;
796
797   n = 0;
798   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
799     {
800       if (ira_available_class_regs[cl] == 0)
801         continue;
802       /* Check that the moves between any hard registers of the
803          current class are not more expensive for a legal mode than
804          load/store of the hard registers of the current class.  Such
805          class is a potential candidate to be a register pressure
806          class.  */
807       for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
808         {
809           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
810           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
811           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
812                                   ira_prohibited_class_mode_regs[cl][m]);
813           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
814             continue;
815           ira_init_register_move_cost_if_necessary ((enum machine_mode) m);
816           cost = ira_register_move_cost[m][cl][cl];
817           if (cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][1]
818               || cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][0])
819             break;
820         }
821       if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
822         continue;
823       curr = 0;
824       insert_p = true;
825       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
826       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
827       /* Remove so far added pressure classes which are subset of the
828          current candidate class.  Prefer GENERAL_REGS as a pressure
829          register class to another class containing the same
830          allocatable hard registers.  We do this because machine
831          dependent cost hooks might give wrong costs for the latter
832          class but always give the right cost for the former class
833          (GENERAL_REGS).  */
834       for (i = 0; i < n; i++)
835         {
836           cl2 = pressure_classes[i];
837           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
838           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
839           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
840               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
841                   || cl2 == (int) GENERAL_REGS))
842             {
843               pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
844               insert_p = false;
845               continue;
846             }
847           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
848               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
849                   || cl == (int) GENERAL_REGS))
850             continue;
851           pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
852         }
853       /* If the current candidate is a subset of a so far added
854          pressure class, don't add it to the list of the pressure
855          classes.  */
856       if (insert_p)
857         pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl;
858       n = curr;
859     }
860 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
861   /* Check pressure classes correctness: here we check that hard
862      registers from all register pressure classes contains all hard
863      registers available for the allocation.  */
864   CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
865   CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2);
866   for (cl = 0; cl < LIM_REG_CLASSES; cl++)
867     {
868       for (i = 0; i < n; i++)
869         if ((int) pressure_classes[i] == cl)
870           break;
871       IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
872       if (i >= n)
873         IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
874     }
875   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
876   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
877   ira_assert (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset));
878 #endif
879   ira_pressure_classes_num = 0;
880   for (i = 0; i < n; i++)
881     {
882       cl = (int) pressure_classes[i];
883       ira_reg_pressure_class_p[cl] = true;
884       ira_pressure_classes[ira_pressure_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
885     }
886   setup_stack_reg_pressure_class ();
887 }
888
889 /* Set up IRA_ALLOCNO_CLASSES, IRA_ALLOCNO_CLASSES_NUM,
890    IRA_IMPORTANT_CLASSES, and IRA_IMPORTANT_CLASSES_NUM.
891
892    Target may have many subtargets and not all target hard regiters can
893    be used for allocation, e.g. x86 port in 32-bit mode can not use
894    hard registers introduced in x86-64 like r8-r15).  Some classes
895    might have the same allocatable hard registers, e.g.  INDEX_REGS
896    and GENERAL_REGS in x86 port in 32-bit mode.  To decrease different
897    calculations efforts we introduce allocno classes which contain
898    unique non-empty sets of allocatable hard-registers.
899
900    Pseudo class cost calculation in ira-costs.c is very expensive.
901    Therefore we are trying to decrease number of classes involved in
902    such calculation.  Register classes used in the cost calculation
903    are called important classes.  They are allocno classes and other
904    non-empty classes whose allocatable hard register sets are inside
905    of an allocno class hard register set.  From the first sight, it
906    looks like that they are just allocno classes.  It is not true.  In
907    example of x86-port in 32-bit mode, allocno classes will contain
908    GENERAL_REGS but not LEGACY_REGS (because allocatable hard
909    registers are the same for the both classes).  The important
910    classes will contain GENERAL_REGS and LEGACY_REGS.  It is done
911    because a machine description insn constraint may refers for
912    LEGACY_REGS and code in ira-costs.c is mostly base on investigation
913    of the insn constraints.  */
914 static void
915 setup_allocno_and_important_classes (void)
916 {
917   int i, j, n, cl;
918   bool set_p;
919   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
920   static enum reg_class classes[LIM_REG_CLASSES + 1];
921
922   n = 0;
923   /* Collect classes which contain unique sets of allocatable hard
924      registers.  Prefer GENERAL_REGS to other classes containing the
925      same set of hard registers.  */
926   for (i = 0; i < LIM_REG_CLASSES; i++)
927     {
928       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
929       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
930       for (j = 0; j < n; j++)
931         {
932           cl = classes[j];
933           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
934           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
935                                   no_unit_alloc_regs);
936           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
937                                     temp_hard_regset2))
938             break;
939         }
940       if (j >= n)
941         classes[n++] = (enum reg_class) i;
942       else if (i == GENERAL_REGS)
943         /* Prefer general regs.  For i386 example, it means that
944            we prefer GENERAL_REGS over INDEX_REGS or LEGACY_REGS
945            (all of them consists of the same available hard
946            registers).  */
947         classes[j] = (enum reg_class) i;
948     }
949   classes[n] = LIM_REG_CLASSES;
950
951   /* Set up classes which can be used for allocnos as classes
952      conatining non-empty unique sets of allocatable hard
953      registers.  */
954   ira_allocno_classes_num = 0;
955   for (i = 0; (cl = classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
956     {
957       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
958       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
959       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
960         continue;
961       ira_allocno_classes[ira_allocno_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
962     }
963   ira_important_classes_num = 0;
964   /* Add non-allocno classes containing to non-empty set of
965      allocatable hard regs.  */
966   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
967     {
968       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
969       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
970       if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
971         {
972           set_p = false;
973           for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
974             {
975               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
976                                  reg_class_contents[ira_allocno_classes[j]]);
977               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
978               if ((enum reg_class) cl == ira_allocno_classes[j])
979                 break;
980               else if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
981                                               temp_hard_regset2))
982                 set_p = true;
983             }
984           if (set_p && j >= ira_allocno_classes_num)
985             ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
986               = (enum reg_class) cl;
987         }
988     }
989   /* Now add allocno classes to the important classes.  */
990   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
991     ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
992       = ira_allocno_classes[j];
993   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
994     {
995       ira_reg_allocno_class_p[cl] = false;
996       ira_reg_pressure_class_p[cl] = false;
997     }
998   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
999     ira_reg_allocno_class_p[ira_allocno_classes[j]] = true;
1000   setup_pressure_classes ();
1001 }
1002
1003 /* Setup translation in CLASS_TRANSLATE of all classes into a class
1004    given by array CLASSES of length CLASSES_NUM.  The function is used
1005    make translation any reg class to an allocno class or to an
1006    pressure class.  This translation is necessary for some
1007    calculations when we can use only allocno or pressure classes and
1008    such translation represents an approximate representation of all
1009    classes.
1010
1011    The translation in case when allocatable hard register set of a
1012    given class is subset of allocatable hard register set of a class
1013    in CLASSES is pretty simple.  We use smallest classes from CLASSES
1014    containing a given class.  If allocatable hard register set of a
1015    given class is not a subset of any corresponding set of a class
1016    from CLASSES, we use the cheapest (with load/store point of view)
1017    class from CLASSES whose set intersects with given class set */
1018 static void
1019 setup_class_translate_array (enum reg_class *class_translate,
1020                              int classes_num, enum reg_class *classes)
1021 {
1022   int cl, mode;
1023   enum reg_class aclass, best_class, *cl_ptr;
1024   int i, cost, min_cost, best_cost;
1025
1026   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1027     class_translate[cl] = NO_REGS;
1028
1029   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1030     {
1031       aclass = classes[i];
1032       for (cl_ptr = &alloc_reg_class_subclasses[aclass][0];
1033            (cl = *cl_ptr) != LIM_REG_CLASSES;
1034            cl_ptr++)
1035         if (class_translate[cl] == NO_REGS)
1036           class_translate[cl] = aclass;
1037       class_translate[aclass] = aclass;
1038     }
1039   /* For classes which are not fully covered by one of given classes
1040      (in other words covered by more one given class), use the
1041      cheapest class.  */
1042   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1043     {
1044       if (cl == NO_REGS || class_translate[cl] != NO_REGS)
1045         continue;
1046       best_class = NO_REGS;
1047       best_cost = INT_MAX;
1048       for (i = 0; i < classes_num; i++)
1049         {
1050           aclass = classes[i];
1051           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
1052                              reg_class_contents[aclass]);
1053           AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1054           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1055           if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1056             {
1057               min_cost = INT_MAX;
1058               for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1059                 {
1060                   cost = (ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
1061                           + ira_memory_move_cost[mode][cl][1]);
1062                   if (min_cost > cost)
1063                     min_cost = cost;
1064                 }
1065               if (best_class == NO_REGS || best_cost > min_cost)
1066                 {
1067                   best_class = aclass;
1068                   best_cost = min_cost;
1069                 }
1070             }
1071         }
1072       class_translate[cl] = best_class;
1073     }
1074 }
1075
1076 /* Set up array IRA_ALLOCNO_CLASS_TRANSLATE and
1077    IRA_PRESSURE_CLASS_TRANSLATE.  */
1078 static void
1079 setup_class_translate (void)
1080 {
1081   setup_class_translate_array (ira_allocno_class_translate,
1082                                ira_allocno_classes_num, ira_allocno_classes);
1083   setup_class_translate_array (ira_pressure_class_translate,
1084                                ira_pressure_classes_num, ira_pressure_classes);
1085 }
1086
1087 /* Order numbers of allocno classes in original target allocno class
1088    array, -1 for non-allocno classes.  */
1089 static int allocno_class_order[N_REG_CLASSES];
1090
1091 /* The function used to sort the important classes.  */
1092 static int
1093 comp_reg_classes_func (const void *v1p, const void *v2p)
1094 {
1095   enum reg_class cl1 = *(const enum reg_class *) v1p;
1096   enum reg_class cl2 = *(const enum reg_class *) v2p;
1097   enum reg_class tcl1, tcl2;
1098   int diff;
1099
1100   tcl1 = ira_allocno_class_translate[cl1];
1101   tcl2 = ira_allocno_class_translate[cl2];
1102   if (tcl1 != NO_REGS && tcl2 != NO_REGS
1103       && (diff = allocno_class_order[tcl1] - allocno_class_order[tcl2]) != 0)
1104     return diff;
1105   return (int) cl1 - (int) cl2;
1106 }
1107
1108 /* For correct work of function setup_reg_class_relation we need to
1109    reorder important classes according to the order of their allocno
1110    classes.  It places important classes containing the same
1111    allocatable hard register set adjacent to each other and allocno
1112    class with the allocatable hard register set right after the other
1113    important classes with the same set.
1114
1115    In example from comments of function
1116    setup_allocno_and_important_classes, it places LEGACY_REGS and
1117    GENERAL_REGS close to each other and GENERAL_REGS is after
1118    LEGACY_REGS.  */
1119 static void
1120 reorder_important_classes (void)
1121 {
1122   int i;
1123
1124   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1125     allocno_class_order[i] = -1;
1126   for (i = 0; i < ira_allocno_classes_num; i++)
1127     allocno_class_order[ira_allocno_classes[i]] = i;
1128   qsort (ira_important_classes, ira_important_classes_num,
1129          sizeof (enum reg_class), comp_reg_classes_func);
1130   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1131     ira_important_class_nums[ira_important_classes[i]] = i;
1132 }
1133
1134 /* Set up IRA_REG_CLASS_SUBUNION, IRA_REG_CLASS_SUPERUNION,
1135    IRA_REG_CLASS_SUPER_CLASSES, IRA_REG_CLASSES_INTERSECT, and
1136    IRA_REG_CLASSES_INTERSECT_P.  For the meaning of the relations,
1137    please see corresponding comments in ira-int.h.  */
1138 static void
1139 setup_reg_class_relations (void)
1140 {
1141   int i, cl1, cl2, cl3;
1142   HARD_REG_SET intersection_set, union_set, temp_set2;
1143   bool important_class_p[N_REG_CLASSES];
1144
1145   memset (important_class_p, 0, sizeof (important_class_p));
1146   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1147     important_class_p[ira_important_classes[i]] = true;
1148   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1149     {
1150       ira_reg_class_super_classes[cl1][0] = LIM_REG_CLASSES;
1151       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1152         {
1153           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2] = false;
1154           ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = NO_REGS;
1155           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1156           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1157           COPY_HARD_REG_SET (temp_set2, reg_class_contents[cl2]);
1158           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1159           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset)
1160               && hard_reg_set_empty_p (temp_set2))
1161             {
1162               /* The both classes have no allocatable hard registers
1163                  -- take all class hard registers into account and use
1164                  reg_class_subunion and reg_class_superunion.  */
1165               for (i = 0;; i++)
1166                 {
1167                   cl3 = reg_class_subclasses[cl1][i];
1168                   if (cl3 == LIM_REG_CLASSES)
1169                     break;
1170                   if (reg_class_subset_p (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2],
1171                                           (enum reg_class) cl3))
1172                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1173                 }
1174               ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = reg_class_subunion[cl1][cl2];
1175               ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = reg_class_superunion[cl1][cl2];
1176               continue;
1177             }
1178           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2]
1179             = hard_reg_set_intersect_p (temp_hard_regset, temp_set2);
1180           if (important_class_p[cl1] && important_class_p[cl2]
1181               && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2))
1182             {
1183               /* CL1 and CL2 are important classes and CL1 allocatable
1184                  hard register set is inside of CL2 allocatable hard
1185                  registers -- make CL1 a superset of CL2.  */
1186               enum reg_class *p;
1187
1188               p = &ira_reg_class_super_classes[cl1][0];
1189               while (*p != LIM_REG_CLASSES)
1190                 p++;
1191               *p++ = (enum reg_class) cl2;
1192               *p = LIM_REG_CLASSES;
1193             }
1194           ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1195           ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1196           COPY_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl1]);
1197           AND_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl2]);
1198           AND_COMPL_HARD_REG_SET (intersection_set, no_unit_alloc_regs);
1199           COPY_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl1]);
1200           IOR_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl2]);
1201           AND_COMPL_HARD_REG_SET (union_set, no_unit_alloc_regs);
1202           for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1203             {
1204               cl3 = ira_important_classes[i];
1205               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl3]);
1206               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1207               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, intersection_set))
1208                 {
1209                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1210                      intersection of allocatable hard register sets
1211                      of CL1 and CL2.  */
1212                   COPY_HARD_REG_SET
1213                     (temp_set2,
1214                      reg_class_contents[(int)
1215                                         ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]]);
1216                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1217                   if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1218                       /* If the allocatable hard register sets are the
1219                          same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1220                          class for debugging purposes.  */
1221                       || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1222                           && (cl3 == GENERAL_REGS
1223                               || (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1224                                   && hard_reg_set_subset_p
1225                                      (reg_class_contents[cl3],
1226                                       reg_class_contents
1227                                       [(int) ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]])))))
1228                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1229                 }
1230               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, union_set))
1231                 {
1232                   /* CL3 allocatbale hard register set is inside of
1233                      union of allocatable hard register sets of CL1
1234                      and CL2.  */
1235                   COPY_HARD_REG_SET
1236                     (temp_set2,
1237                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]]);
1238                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1239                   if (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1240                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_set2, temp_hard_regset)
1241                           
1242                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1243                                                       temp_hard_regset)
1244                               || cl3 == GENERAL_REGS
1245                               /* If the allocatable hard register sets are the
1246                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1247                                  class for debugging purposes.  */
1248                               || (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1249                                   && hard_reg_set_subset_p
1250                                      (reg_class_contents[cl3],
1251                                       reg_class_contents
1252                                       [(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]])))))
1253                     ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1254                 }
1255               if (hard_reg_set_subset_p (union_set, temp_hard_regset))
1256                 {
1257                   /* CL3 allocatable hard register set contains union
1258                      of allocatable hard register sets of CL1 and
1259                      CL2.  */
1260                   COPY_HARD_REG_SET
1261                     (temp_set2,
1262                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]]);
1263                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1264                   if (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1265                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1266
1267                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1268                                                       temp_hard_regset)
1269                               || cl3 == GENERAL_REGS
1270                               /* If the allocatable hard register sets are the
1271                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1272                                  class for debugging purposes.  */
1273                               || (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1274                                   && hard_reg_set_subset_p
1275                                      (reg_class_contents[cl3],
1276                                       reg_class_contents
1277                                       [(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]])))))
1278                     ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1279                 }
1280             }
1281         }
1282     }
1283 }
1284
1285 /* Output all possible allocno classes and the translation map into
1286    file F.  */
1287 static void
1288 print_classes (FILE *f, bool pressure_p)
1289 {
1290   int classes_num = (pressure_p
1291                      ? ira_pressure_classes_num : ira_allocno_classes_num);
1292   enum reg_class *classes = (pressure_p
1293                              ? ira_pressure_classes : ira_allocno_classes);
1294   enum reg_class *class_translate = (pressure_p
1295                                      ? ira_pressure_class_translate
1296                                      : ira_allocno_class_translate);
1297   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1298   int i;
1299
1300   fprintf (f, "%s classes:\n", pressure_p ? "Pressure" : "Allocno");
1301   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1302     fprintf (f, " %s", reg_class_names[classes[i]]);
1303   fprintf (f, "\nClass translation:\n");
1304   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1305     fprintf (f, " %s -> %s\n", reg_class_names[i],
1306              reg_class_names[class_translate[i]]);
1307 }
1308
1309 /* Output all possible allocno and translation classes and the
1310    translation maps into stderr.  */
1311 void
1312 ira_debug_allocno_classes (void)
1313 {
1314   print_classes (stderr, false);
1315   print_classes (stderr, true);
1316 }
1317
1318 /* Set up different arrays concerning class subsets, allocno and
1319    important classes.  */
1320 static void
1321 find_reg_classes (void)
1322 {
1323   setup_allocno_and_important_classes ();
1324   setup_class_translate ();
1325   reorder_important_classes ();
1326   setup_reg_class_relations ();
1327 }
1328
1329 \f
1330
1331 /* Set up the array above.  */
1332 static void
1333 setup_hard_regno_aclass (void)
1334 {
1335   int i;
1336
1337   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1338     {
1339 #if 1
1340       ira_hard_regno_allocno_class[i]
1341         = (TEST_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, i)
1342            ? NO_REGS
1343            : ira_allocno_class_translate[REGNO_REG_CLASS (i)]);
1344 #else
1345       int j;
1346       enum reg_class cl;
1347       ira_hard_regno_allocno_class[i] = NO_REGS;
1348       for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1349         {
1350           cl = ira_allocno_classes[j];
1351           if (ira_class_hard_reg_index[cl][i] >= 0)
1352             {
1353               ira_hard_regno_allocno_class[i] = cl;
1354               break;
1355             }
1356         }
1357 #endif
1358     }
1359 }
1360
1361 \f
1362
1363 /* Form IRA_REG_CLASS_MAX_NREGS and IRA_REG_CLASS_MIN_NREGS maps.  */
1364 static void
1365 setup_reg_class_nregs (void)
1366 {
1367   int i, cl, cl2, m;
1368
1369   for (m = 0; m < MAX_MACHINE_MODE; m++)
1370     {
1371       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1372         ira_reg_class_max_nregs[cl][m]
1373           = ira_reg_class_min_nregs[cl][m]
1374           = CLASS_MAX_NREGS ((enum reg_class) cl, (enum machine_mode) m);
1375       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1376         for (i = 0;
1377              (cl2 = alloc_reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES;
1378              i++)
1379           if (ira_reg_class_min_nregs[cl2][m]
1380               < ira_reg_class_min_nregs[cl][m])
1381             ira_reg_class_min_nregs[cl][m] = ira_reg_class_min_nregs[cl2][m];
1382     }
1383 }
1384
1385 \f
1386
1387 /* Set up IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS.  */
1388 static void
1389 setup_prohibited_class_mode_regs (void)
1390 {
1391   int j, k, hard_regno, cl;
1392
1393   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1394     {
1395       for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1396         {
1397           CLEAR_HARD_REG_SET (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j]);
1398           for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1399             {
1400               hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1401               if (! HARD_REGNO_MODE_OK (hard_regno, (enum machine_mode) j))
1402                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1403                                   hard_regno);
1404             }
1405         }
1406     }
1407 }
1408
1409 /* Clarify IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS by excluding hard registers
1410    spanning from one register pressure class to another one.  It is
1411    called after defining the pressure classes.  */
1412 static void
1413 clarify_prohibited_class_mode_regs (void)
1414 {
1415   int j, k, hard_regno, cl, pclass, nregs;
1416
1417   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1418     for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1419       for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1420         {
1421           hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1422           if (TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j], hard_regno))
1423             continue;
1424           nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][j];
1425           if (hard_regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1426             {
1427               SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1428                                 hard_regno);
1429                continue;
1430             }
1431           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1432           for (nregs-- ;nregs >= 0; nregs--)
1433             if (((enum reg_class) pclass
1434                  != ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS
1435                                                  (hard_regno + nregs)]))
1436               {
1437                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1438                                   hard_regno);
1439                 break;
1440               }
1441         }
1442 }
1443
1444 \f
1445
1446 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST,
1447    IRA_MAX_REGISTER_MOVE_COST, IRA_MAY_MOVE_IN_COST,
1448    IRA_MAY_MOVE_OUT_COST, IRA_MAX_MAY_MOVE_IN_COST, and
1449    IRA_MAX_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE if it is not done yet.  */
1450 void
1451 ira_init_register_move_cost (enum machine_mode mode)
1452 {
1453   int cl1, cl2, cl3;
1454
1455   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1456               && ira_max_register_move_cost[mode] == NULL
1457               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1458               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL
1459               && ira_max_may_move_in_cost[mode] == NULL
1460               && ira_max_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1461   if (move_cost[mode] == NULL)
1462     init_move_cost (mode);
1463   ira_register_move_cost[mode] = move_cost[mode];
1464   /* Don't use ira_allocate because the tables exist out of scope of a
1465      IRA call.  */
1466   ira_max_register_move_cost[mode]
1467     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1468   memcpy (ira_max_register_move_cost[mode], ira_register_move_cost[mode],
1469           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1470   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1471     {
1472       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1473       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1474       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1475         continue;
1476       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1477         if (hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl1],
1478                                    reg_class_contents[cl2]))
1479           for (cl3 = 0; cl3 < N_REG_CLASSES; cl3++)
1480             {
1481               if (ira_max_register_move_cost[mode][cl2][cl3]
1482                   < ira_register_move_cost[mode][cl1][cl3])
1483                 ira_max_register_move_cost[mode][cl2][cl3]
1484                   = ira_register_move_cost[mode][cl1][cl3];
1485               if (ira_max_register_move_cost[mode][cl3][cl2]
1486                   < ira_register_move_cost[mode][cl3][cl1])
1487                 ira_max_register_move_cost[mode][cl3][cl2]
1488                   = ira_register_move_cost[mode][cl3][cl1];
1489             }
1490     }
1491   ira_may_move_in_cost[mode]
1492     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1493   memcpy (ira_may_move_in_cost[mode], may_move_in_cost[mode],
1494           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1495   ira_may_move_out_cost[mode]
1496     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1497   memcpy (ira_may_move_out_cost[mode], may_move_out_cost[mode],
1498           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1499   ira_max_may_move_in_cost[mode]
1500     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1501   memcpy (ira_max_may_move_in_cost[mode], ira_max_register_move_cost[mode],
1502           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1503   ira_max_may_move_out_cost[mode]
1504     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1505   memcpy (ira_max_may_move_out_cost[mode], ira_max_register_move_cost[mode],
1506           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1507   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1508     {
1509       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1510         {
1511           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl2]);
1512           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1513           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1514             continue;
1515           if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1516             ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1517           if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1518             ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1519           if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1520             ira_max_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1521           if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1522             ira_max_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1523           ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2]
1524             = ira_max_register_move_cost[mode][cl1][cl2];
1525           ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2]
1526             = ira_max_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2];
1527           ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2]
1528             = ira_max_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2];
1529         }
1530     }
1531 }
1532
1533 \f
1534
1535 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1536    different arrays whose values don't depend on the compiled
1537    function.  */
1538 void
1539 ira_init_once (void)
1540 {
1541   int mode;
1542
1543   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1544     {
1545       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1546       ira_max_register_move_cost[mode] = NULL;
1547       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1548       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1549       ira_max_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1550       ira_max_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1551     }
1552   ira_init_costs_once ();
1553 }
1554
1555 /* Free ira_max_register_move_cost, ira_may_move_in_cost,
1556    ira_may_move_out_cost, ira_max_may_move_in_cost, and
1557    ira_max_may_move_out_cost for each mode.  */
1558 static void
1559 free_register_move_costs (void)
1560 {
1561   int mode;
1562
1563   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1564     {
1565       free (ira_max_register_move_cost[mode]);
1566       free (ira_may_move_in_cost[mode]);
1567       free (ira_may_move_out_cost[mode]);
1568       free (ira_max_may_move_in_cost[mode]);
1569       free (ira_max_may_move_out_cost[mode]);
1570       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1571       ira_max_register_move_cost[mode] = NULL;
1572       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1573       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1574       ira_max_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1575       ira_max_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1576     }
1577 }
1578
1579 /* This is called every time when register related information is
1580    changed.  */
1581 void
1582 ira_init (void)
1583 {
1584   free_register_move_costs ();
1585   setup_reg_mode_hard_regset ();
1586   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1587   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1588   setup_reg_class_nregs ();
1589   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1590   find_reg_classes ();
1591   clarify_prohibited_class_mode_regs ();
1592   setup_hard_regno_aclass ();
1593   ira_init_costs ();
1594 }
1595
1596 /* Function called once at the end of compiler work.  */
1597 void
1598 ira_finish_once (void)
1599 {
1600   ira_finish_costs_once ();
1601   free_register_move_costs ();
1602 }
1603
1604 \f
1605 #define ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p \
1606   (this_target_ira_int->x_ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1607
1608 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1609 static void
1610 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1611 {
1612   int i, j;
1613   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat, move_insn;
1614
1615   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1616     return;
1617   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1618   test_reg1 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1619   test_reg2 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1620   move_pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, test_reg1, test_reg2);
1621   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, 0, move_pat, 0, -1, 0);
1622   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1623     {
1624       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1625       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1626         {
1627           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (enum machine_mode) i))
1628             continue;
1629           SET_REGNO_RAW (test_reg1, j);
1630           PUT_MODE (test_reg1, (enum machine_mode) i);
1631           SET_REGNO_RAW (test_reg2, j);
1632           PUT_MODE (test_reg2, (enum machine_mode) i);
1633           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1634           recog_memoized (move_insn);
1635           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1636             continue;
1637           extract_insn (move_insn);
1638           if (! constrain_operands (1))
1639             continue;
1640           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1641         }
1642     }
1643 }
1644
1645 \f
1646
1647 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading X.  */
1648 static bool
1649 ira_bad_reload_regno_1 (int regno, rtx x)
1650 {
1651   int x_regno, n, i;
1652   ira_allocno_t a;
1653   enum reg_class pref;
1654
1655   /* We only deal with pseudo regs.  */
1656   if (! x || GET_CODE (x) != REG)
1657     return false;
1658
1659   x_regno = REGNO (x);
1660   if (x_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1661     return false;
1662
1663   /* If the pseudo prefers REGNO explicitly, then do not consider
1664      REGNO a bad spill choice.  */
1665   pref = reg_preferred_class (x_regno);
1666   if (reg_class_size[pref] == 1)
1667     return !TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref], regno);
1668
1669   /* If the pseudo conflicts with REGNO, then we consider REGNO a
1670      poor choice for a reload regno.  */
1671   a = ira_regno_allocno_map[x_regno];
1672   n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1673   for (i = 0; i < n; i++)
1674     {
1675       ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1676       if (TEST_HARD_REG_BIT (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj), regno))
1677         return true;
1678     }
1679   return false;
1680 }
1681
1682 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading
1683    IN or OUT.  */
1684 bool
1685 ira_bad_reload_regno (int regno, rtx in, rtx out)
1686 {
1687   return (ira_bad_reload_regno_1 (regno, in)
1688           || ira_bad_reload_regno_1 (regno, out));
1689 }
1690
1691 /* Return TRUE if *LOC contains an asm.  */
1692 static int
1693 insn_contains_asm_1 (rtx *loc, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1694 {
1695   if ( !*loc)
1696     return FALSE;
1697   if (GET_CODE (*loc) == ASM_OPERANDS)
1698     return TRUE;
1699   return FALSE;
1700 }
1701
1702
1703 /* Return TRUE if INSN contains an ASM.  */
1704 static bool
1705 insn_contains_asm (rtx insn)
1706 {
1707   return for_each_rtx (&insn, insn_contains_asm_1, NULL);
1708 }
1709
1710 /* Add register clobbers from asm statements.  */
1711 static void
1712 compute_regs_asm_clobbered (void)
1713 {
1714   basic_block bb;
1715
1716   FOR_EACH_BB (bb)
1717     {
1718       rtx insn;
1719       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
1720         {
1721           df_ref *def_rec;
1722
1723           if (insn_contains_asm (insn))
1724             for (def_rec = DF_INSN_DEFS (insn); *def_rec; def_rec++)
1725               {
1726                 df_ref def = *def_rec;
1727                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
1728                 if (HARD_REGISTER_NUM_P (dregno))
1729                   add_to_hard_reg_set (&crtl->asm_clobbers,
1730                                        GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def)),
1731                                        dregno);
1732               }
1733         }
1734     }
1735 }
1736
1737
1738 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and REGS_EVER_LIVE.  */
1739 void
1740 ira_setup_eliminable_regset (void)
1741 {
1742 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1743   int i;
1744   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1745 #endif
1746   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
1747      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
1748      case.  At some point, we should improve this by emitting the
1749      sp-adjusting insns for this case.  */
1750   int need_fp
1751     = (! flag_omit_frame_pointer
1752        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
1753        /* We need the frame pointer to catch stack overflow exceptions
1754           if the stack pointer is moving.  */
1755        || (flag_stack_check && STACK_CHECK_MOVING_SP)
1756        || crtl->accesses_prior_frames
1757        || crtl->stack_realign_needed
1758        || targetm.frame_pointer_required ());
1759
1760   frame_pointer_needed = need_fp;
1761
1762   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
1763   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
1764
1765   compute_regs_asm_clobbered ();
1766
1767   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
1768      use those that we already know won't be eliminated.  */
1769 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1770   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
1771     {
1772       bool cannot_elim
1773         = (! targetm.can_eliminate (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
1774            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp));
1775
1776       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, eliminables[i].from))
1777         {
1778             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
1779
1780             if (cannot_elim)
1781               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
1782         }
1783       else if (cannot_elim)
1784         error ("%s cannot be used in asm here",
1785                reg_names[eliminables[i].from]);
1786       else
1787         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
1788     }
1789 #if !HARD_FRAME_POINTER_IS_FRAME_POINTER
1790   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1791     {
1792       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1793       if (need_fp)
1794         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1795     }
1796   else if (need_fp)
1797     error ("%s cannot be used in asm here",
1798            reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
1799   else
1800     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1801 #endif
1802
1803 #else
1804   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1805     {
1806       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
1807       if (need_fp)
1808         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
1809     }
1810   else if (need_fp)
1811     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
1812   else
1813     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1814 #endif
1815 }
1816
1817 \f
1818
1819 /* The length of the following two arrays.  */
1820 int ira_reg_equiv_len;
1821
1822 /* The element value is TRUE if the corresponding regno value is
1823    invariant.  */
1824 bool *ira_reg_equiv_invariant_p;
1825
1826 /* The element value is equiv constant of given pseudo-register or
1827    NULL_RTX.  */
1828 rtx *ira_reg_equiv_const;
1829
1830 /* Set up the two arrays declared above.  */
1831 static void
1832 find_reg_equiv_invariant_const (void)
1833 {
1834   unsigned int i;
1835   bool invariant_p;
1836   rtx list, insn, note, constant, x;
1837
1838   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs); i++)
1839     {
1840       constant = NULL_RTX;
1841       invariant_p = false;
1842       for (list = reg_equiv_init (i); list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
1843         {
1844           insn = XEXP (list, 0);
1845           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1846
1847           if (note == NULL_RTX)
1848             continue;
1849
1850           x = XEXP (note, 0);
1851
1852           if (! CONSTANT_P (x)
1853               || ! flag_pic || LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x))
1854             {
1855               /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
1856                  that is not a legitimate memory operand.  As later
1857                  stages of the reload assume that all addresses found
1858                  in the reg_equiv_* arrays were originally legitimate,
1859                  we ignore such REG_EQUIV notes.  */
1860               if (memory_operand (x, VOIDmode))
1861                 invariant_p = MEM_READONLY_P (x);
1862               else if (function_invariant_p (x))
1863                 {
1864                   if (GET_CODE (x) == PLUS
1865                       || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
1866                     invariant_p = true;
1867                   else
1868                     constant = x;
1869                 }
1870             }
1871         }
1872       ira_reg_equiv_invariant_p[i] = invariant_p;
1873       ira_reg_equiv_const[i] = constant;
1874     }
1875 }
1876
1877 \f
1878
1879 /* Vector of substitutions of register numbers,
1880    used to map pseudo regs into hardware regs.
1881    This is set up as a result of register allocation.
1882    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
1883    or is -1 if no hard reg was assigned.
1884    If N is a hard reg number, element N is N.  */
1885 short *reg_renumber;
1886
1887 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
1888    the allocation found by IRA.  */
1889 static void
1890 setup_reg_renumber (void)
1891 {
1892   int regno, hard_regno;
1893   ira_allocno_t a;
1894   ira_allocno_iterator ai;
1895
1896   caller_save_needed = 0;
1897   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1898     {
1899       /* There are no caps at this point.  */
1900       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
1901       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1902         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1903            somewhere in a region.  */
1904         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
1905       ira_free_allocno_updated_costs (a);
1906       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1907       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1908       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
1909       if (hard_regno >= 0)
1910         {
1911           int i, nwords;
1912           enum reg_class pclass;
1913           ira_object_t obj;
1914           
1915           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1916           nwords = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1917           for (i = 0; i < nwords; i++)
1918             {
1919               obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1920               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj),
1921                                       reg_class_contents[pclass]);
1922             }
1923           if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
1924               && ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1925                                               call_used_reg_set))
1926             {
1927               ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
1928                           || regno >= ira_reg_equiv_len
1929                           || ira_reg_equiv_const[regno]
1930                           || ira_reg_equiv_invariant_p[regno]);
1931               caller_save_needed = 1;
1932             }
1933         }
1934     }
1935 }
1936
1937 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
1938    improvements.  */
1939 static void
1940 setup_allocno_assignment_flags (void)
1941 {
1942   int hard_regno;
1943   ira_allocno_t a;
1944   ira_allocno_iterator ai;
1945
1946   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1947     {
1948       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1949         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1950            somewhere in a region.  */
1951         ira_free_allocno_updated_costs (a);
1952       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1953       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
1954          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
1955          the same value in different hard registers.  It is also
1956          impossible to assign hard registers correctly to such
1957          allocnos because the cost info and info about intersected
1958          calls are incorrect for them.  */
1959       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
1960                                 || ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->mem_optimized_dest_p
1961                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
1962                                     - ALLOCNO_CLASS_COST (a)) < 0);
1963       ira_assert (hard_regno < 0
1964                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1965                                                   reg_class_contents
1966                                                   [ALLOCNO_CLASS (a)]));
1967     }
1968 }
1969
1970 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
1971    registers and memory for allocnos.  */
1972 static void
1973 calculate_allocation_cost (void)
1974 {
1975   int hard_regno, cost;
1976   ira_allocno_t a;
1977   ira_allocno_iterator ai;
1978
1979   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
1980   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1981     {
1982       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1983       ira_assert (hard_regno < 0
1984                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p
1985                        (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1986                         reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)]));
1987       if (hard_regno < 0)
1988         {
1989           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
1990           ira_mem_cost += cost;
1991         }
1992       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
1993         {
1994           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
1995                   [ira_class_hard_reg_index
1996                    [ALLOCNO_CLASS (a)][hard_regno]]);
1997           ira_reg_cost += cost;
1998         }
1999       else
2000         {
2001           cost = ALLOCNO_CLASS_COST (a);
2002           ira_reg_cost += cost;
2003         }
2004       ira_overall_cost += cost;
2005     }
2006
2007   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2008     {
2009       fprintf (ira_dump_file,
2010                "+++Costs: overall %d, reg %d, mem %d, ld %d, st %d, move %d\n",
2011                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
2012                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
2013       fprintf (ira_dump_file, "+++       move loops %d, new jumps %d\n",
2014                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
2015     }
2016
2017 }
2018
2019 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2020 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
2021    of complicated code to transform more one region internal
2022    representation into one region representation.  */
2023 static void
2024 check_allocation (void)
2025 {
2026   ira_allocno_t a;
2027   int hard_regno, nregs, conflict_nregs;
2028   ira_allocno_iterator ai;
2029
2030   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2031     {
2032       int n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2033       int i;
2034
2035       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
2036           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
2037         continue;
2038       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
2039       if (nregs == 1)
2040         /* We allocated a single hard register.  */
2041         n = 1;
2042       else if (n > 1)
2043         /* We allocated multiple hard registers, and we will test
2044            conflicts in a granularity of single hard regs.  */
2045         nregs = 1;
2046
2047       for (i = 0; i < n; i++)
2048         {
2049           ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2050           ira_object_t conflict_obj;
2051           ira_object_conflict_iterator oci;
2052           int this_regno = hard_regno;
2053           if (n > 1)
2054             {
2055               if (WORDS_BIG_ENDIAN)
2056                 this_regno += n - i - 1;
2057               else
2058                 this_regno += i;
2059             }
2060           FOR_EACH_OBJECT_CONFLICT (obj, conflict_obj, oci)
2061             {
2062               ira_allocno_t conflict_a = OBJECT_ALLOCNO (conflict_obj);
2063               int conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a);
2064               if (conflict_hard_regno < 0)
2065                 continue;
2066
2067               conflict_nregs
2068                 = (hard_regno_nregs
2069                    [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
2070
2071               if (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a) > 1
2072                   && conflict_nregs == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a))
2073                 {
2074                   if (WORDS_BIG_ENDIAN)
2075                     conflict_hard_regno += (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a)
2076                                             - OBJECT_SUBWORD (conflict_obj) - 1);
2077                   else
2078                     conflict_hard_regno += OBJECT_SUBWORD (conflict_obj);
2079                   conflict_nregs = 1;
2080                 }
2081
2082               if ((conflict_hard_regno <= this_regno
2083                  && this_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
2084                 || (this_regno <= conflict_hard_regno
2085                     && conflict_hard_regno < this_regno + nregs))
2086                 {
2087                   fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
2088                            ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
2089                   gcc_unreachable ();
2090                 }
2091             }
2092         }
2093     }
2094 }
2095 #endif
2096
2097 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
2098    by IRA.  */
2099 static void
2100 fix_reg_equiv_init (void)
2101 {
2102   unsigned int max_regno = max_reg_num ();
2103   int i, new_regno, max;
2104   rtx x, prev, next, insn, set;
2105
2106   if (VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs) < max_regno)
2107     {
2108       max = VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs);
2109       grow_reg_equivs ();
2110       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max; i++)
2111         for (prev = NULL_RTX, x = reg_equiv_init (i);
2112              x != NULL_RTX;
2113              x = next)
2114           {
2115             next = XEXP (x, 1);
2116             insn = XEXP (x, 0);
2117             set = single_set (insn);
2118             ira_assert (set != NULL_RTX
2119                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
2120             if (REG_P (SET_DEST (set))
2121                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
2122                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
2123               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
2124             else if (REG_P (SET_SRC (set))
2125                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
2126                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
2127               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
2128             else
2129               gcc_unreachable ();
2130             if (new_regno == i)
2131               prev = x;
2132             else
2133               {
2134                 if (prev == NULL_RTX)
2135                   reg_equiv_init (i) = next;
2136                 else
2137                   XEXP (prev, 1) = next;
2138                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init (new_regno);
2139                 reg_equiv_init (new_regno) = x;
2140               }
2141           }
2142     }
2143 }
2144
2145 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2146 /* Print redundant memory-memory copies.  */
2147 static void
2148 print_redundant_copies (void)
2149 {
2150   int hard_regno;
2151   ira_allocno_t a;
2152   ira_copy_t cp, next_cp;
2153   ira_allocno_iterator ai;
2154
2155   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2156     {
2157       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2158         /* It is a cap. */
2159         continue;
2160       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2161       if (hard_regno >= 0)
2162         continue;
2163       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
2164         if (cp->first == a)
2165           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
2166         else
2167           {
2168             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
2169             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
2170                 && cp->insn != NULL_RTX
2171                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
2172               fprintf (ira_dump_file,
2173                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
2174                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
2175           }
2176     }
2177 }
2178 #endif
2179
2180 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
2181    created by IRA starting with START.  */
2182 static void
2183 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
2184 {
2185   int i, old_regno;
2186   int max_regno = max_reg_num ();
2187
2188   for (i = start; i < max_regno; i++)
2189     {
2190       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
2191       ira_assert (i != old_regno);
2192       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
2193                          reg_alternate_class (old_regno),
2194                          reg_allocno_class (old_regno));
2195       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
2196         fprintf (ira_dump_file,
2197                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
2198                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
2199                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
2200     }
2201 }
2202
2203 \f
2204
2205 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
2206    expands some arrays for pseudo-registers.  */
2207 static void
2208 expand_reg_info (int old_size)
2209 {
2210   int i;
2211   int size = max_reg_num ();
2212
2213   resize_reg_info ();
2214   for (i = old_size; i < size; i++)
2215     setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS, GENERAL_REGS);
2216 }
2217
2218 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
2219    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
2220 static bool
2221 too_high_register_pressure_p (void)
2222 {
2223   int i;
2224   enum reg_class pclass;
2225
2226   for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
2227     {
2228       pclass = ira_pressure_classes[i];
2229       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[pclass] > 10000)
2230         return true;
2231     }
2232   return false;
2233 }
2234
2235 \f
2236
2237 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
2238    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
2239    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
2240    a use of TO.  */
2241
2242 void
2243 mark_elimination (int from, int to)
2244 {
2245   basic_block bb;
2246
2247   FOR_EACH_BB (bb)
2248     {
2249       /* We don't use LIVE info in IRA.  */
2250       bitmap r = DF_LR_IN (bb);
2251
2252       if (REGNO_REG_SET_P (r, from))
2253         {
2254           CLEAR_REGNO_REG_SET (r, from);
2255           SET_REGNO_REG_SET (r, to);
2256         }
2257     }
2258 }
2259
2260 \f
2261
2262 struct equivalence
2263 {
2264   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
2265      keep track of what memory accesses might be created later,
2266      e.g. by reload.  */
2267   rtx replacement;
2268   rtx *src_p;
2269   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
2270   rtx init_insns;
2271   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
2272      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
2273   int loop_depth;
2274   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
2275   int is_arg_equivalence;
2276   /* Set when an attempt should be made to replace a register
2277      with the associated src_p entry.  */
2278   char replace;
2279 };
2280
2281 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
2282    structure for that register.  */
2283 static struct equivalence *reg_equiv;
2284
2285 /* Used for communication between the following two functions: contains
2286    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
2287 static rtx equiv_mem;
2288
2289 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
2290 static int equiv_mem_modified;
2291
2292 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
2293    Called via note_stores.  */
2294 static void
2295 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
2296                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2297 {
2298   if ((REG_P (dest)
2299        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
2300       || (MEM_P (dest)
2301           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
2302     equiv_mem_modified = 1;
2303 }
2304
2305 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
2306    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
2307    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
2308    CALL_INSN.
2309
2310    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
2311 static int
2312 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
2313 {
2314   rtx insn;
2315   rtx note;
2316
2317   equiv_mem = memref;
2318   equiv_mem_modified = 0;
2319
2320   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
2321      valid equivalence.  */
2322   if (side_effects_p (memref))
2323     return 0;
2324
2325   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
2326     {
2327       if (! INSN_P (insn))
2328         continue;
2329
2330       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
2331         return 1;
2332
2333       /* This used to ignore readonly memory and const/pure calls.  The problem
2334          is the equivalent form may reference a pseudo which gets assigned a
2335          call clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
2336          equivalent form, the value in the call-clobbered reg has been
2337          changed and all hell breaks loose.  */
2338       if (CALL_P (insn))
2339         return 0;
2340
2341       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
2342
2343       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
2344          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
2345          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
2346          the trouble.  */
2347
2348       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2349         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
2350              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
2351             && REG_P (XEXP (note, 0))
2352             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
2353           return 0;
2354     }
2355
2356   return 0;
2357 }
2358
2359 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
2360 static int
2361 equiv_init_varies_p (rtx x)
2362 {
2363   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
2364   int i;
2365   const char *fmt;
2366
2367   switch (code)
2368     {
2369     case MEM:
2370       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
2371
2372     case CONST:
2373     case CONST_INT:
2374     case CONST_DOUBLE:
2375     case CONST_FIXED:
2376     case CONST_VECTOR:
2377     case SYMBOL_REF:
2378     case LABEL_REF:
2379       return 0;
2380
2381     case REG:
2382       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
2383
2384     case ASM_OPERANDS:
2385       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2386         return 1;
2387
2388       /* Fall through.  */
2389
2390     default:
2391       break;
2392     }
2393
2394   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2395   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2396     if (fmt[i] == 'e')
2397       {
2398         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
2399           return 1;
2400       }
2401     else if (fmt[i] == 'E')
2402       {
2403         int j;
2404         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2405           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
2406             return 1;
2407       }
2408
2409   return 0;
2410 }
2411
2412 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
2413    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
2414    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
2415    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
2416 static int
2417 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
2418 {
2419   int i, j;
2420   const char *fmt;
2421   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2422
2423   switch (code)
2424     {
2425     case SET:
2426       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
2427
2428     case CC0:
2429     case CLOBBER:
2430       return 0;
2431
2432     case PRE_INC:
2433     case PRE_DEC:
2434     case POST_INC:
2435     case POST_DEC:
2436     case PRE_MODIFY:
2437     case POST_MODIFY:
2438       return 0;
2439
2440     case REG:
2441       return ((reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
2442                && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
2443               || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS
2444                   && ! rtx_varies_p (x, 0)));
2445
2446     case UNSPEC_VOLATILE:
2447       return 0;
2448
2449     case ASM_OPERANDS:
2450       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2451         return 0;
2452
2453       /* Fall through.  */
2454
2455     default:
2456       break;
2457     }
2458
2459   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2460   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2461     switch (fmt[i])
2462       {
2463       case 'e':
2464         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
2465           return 0;
2466         break;
2467       case 'E':
2468         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2469           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
2470             return 0;
2471         break;
2472       }
2473
2474   return 1;
2475 }
2476
2477 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is
2478    true.  */
2479 static int
2480 contains_replace_regs (rtx x)
2481 {
2482   int i, j;
2483   const char *fmt;
2484   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2485
2486   switch (code)
2487     {
2488     case CONST_INT:
2489     case CONST:
2490     case LABEL_REF:
2491     case SYMBOL_REF:
2492     case CONST_DOUBLE:
2493     case CONST_FIXED:
2494     case CONST_VECTOR:
2495     case PC:
2496     case CC0:
2497     case HIGH:
2498       return 0;
2499
2500     case REG:
2501       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
2502
2503     default:
2504       break;
2505     }
2506
2507   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2508   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2509     switch (fmt[i])
2510       {
2511       case 'e':
2512         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
2513           return 1;
2514         break;
2515       case 'E':
2516         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2517           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
2518             return 1;
2519         break;
2520       }
2521
2522   return 0;
2523 }
2524
2525 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
2526    to MEMREF.  */
2527 static int
2528 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
2529 {
2530   int i, j;
2531   const char *fmt;
2532   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2533
2534   switch (code)
2535     {
2536     case CONST_INT:
2537     case CONST:
2538     case LABEL_REF:
2539     case SYMBOL_REF:
2540     case CONST_DOUBLE:
2541     case CONST_FIXED:
2542     case CONST_VECTOR:
2543     case PC:
2544     case CC0:
2545     case HIGH:
2546     case LO_SUM:
2547       return 0;
2548
2549     case REG:
2550       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
2551               && memref_referenced_p (memref,
2552                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
2553
2554     case MEM:
2555       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
2556         return 1;
2557       break;
2558
2559     case SET:
2560       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
2561          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
2562       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
2563         {
2564           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
2565             return 1;
2566         }
2567       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
2568         return 1;
2569
2570       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
2571
2572     default:
2573       break;
2574     }
2575
2576   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2577   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2578     switch (fmt[i])
2579       {
2580       case 'e':
2581         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
2582           return 1;
2583         break;
2584       case 'E':
2585         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2586           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
2587             return 1;
2588         break;
2589       }
2590
2591   return 0;
2592 }
2593
2594 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
2595    that would be affected by a store to MEMREF.  */
2596 static int
2597 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
2598 {
2599   rtx insn;
2600
2601   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2602        insn = NEXT_INSN (insn))
2603     {
2604       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
2605         continue;
2606
2607       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
2608         return 1;
2609
2610       /* Nonconst functions may access memory.  */
2611       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
2612         return 1;
2613     }
2614
2615   return 0;
2616 }
2617
2618 /* Mark REG as having no known equivalence.
2619    Some instructions might have been processed before and furnished
2620    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
2621    removed.
2622    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
2623    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
2624    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
2625 static void
2626 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED,
2627           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2628 {
2629   int regno;
2630   rtx list;
2631
2632   if (!REG_P (reg))
2633     return;
2634   regno = REGNO (reg);
2635   list = reg_equiv[regno].init_insns;
2636   if (list == const0_rtx)
2637     return;
2638   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
2639   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
2640   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
2641      should keep their initialization insns.  */
2642   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2643     return;
2644   reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
2645   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
2646     {
2647       rtx insn = XEXP (list, 0);
2648       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
2649     }
2650 }
2651
2652 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
2653    equivalent replacement.  */
2654
2655 static rtx
2656 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2657 {
2658   if (REG_P (loc))
2659     {
2660       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
2661       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
2662         return simplify_replace_fn_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p,
2663                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
2664     }
2665   return NULL_RTX;
2666 }
2667
2668 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
2669 static int recorded_label_ref;
2670
2671 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
2672    compilation (either because they can be referenced in memory or are
2673    set once from a single constant).  Lower their priority for a
2674    register.
2675
2676    If such a register is only referenced once, try substituting its
2677    value into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the
2678    register completely.
2679
2680    Initialize the REG_EQUIV_INIT array of initializing insns.
2681
2682    Return non-zero if jump label rebuilding should be done.  */
2683 static int
2684 update_equiv_regs (void)
2685 {
2686   rtx insn;
2687   basic_block bb;
2688   int loop_depth;
2689   bitmap cleared_regs;
2690
2691   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
2692      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
2693   recorded_label_ref = 0;
2694
2695   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
2696   grow_reg_equivs ();
2697
2698   init_alias_analysis ();
2699
2700   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
2701      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
2702      a register can be set below its use.  */
2703   FOR_EACH_BB (bb)
2704     {
2705       loop_depth = bb->loop_depth;
2706
2707       for (insn = BB_HEAD (bb);
2708            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
2709            insn = NEXT_INSN (insn))
2710         {
2711           rtx note;
2712           rtx set;
2713           rtx dest, src;
2714           int regno;
2715
2716           if (! INSN_P (insn))
2717             continue;
2718
2719           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2720             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
2721               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
2722
2723           set = single_set (insn);
2724
2725           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
2726              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
2727           if (set == 0)
2728             {
2729               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
2730               continue;
2731             }
2732           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2733             {
2734               int i;
2735
2736               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2737                 {
2738                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2739                   if (part != set)
2740                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
2741                 }
2742             }
2743
2744           dest = SET_DEST (set);
2745           src = SET_SRC (set);
2746
2747           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
2748              register and its stack slot.  */
2749           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2750           if (note)
2751             {
2752               gcc_assert (REG_P (dest));
2753               regno = REGNO (dest);
2754
2755               /* Note that we don't want to clear reg_equiv_init even if there
2756                  are multiple sets of this register.  */
2757               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
2758
2759               /* Record for reload that this is an equivalencing insn.  */
2760               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)))
2761                 reg_equiv_init (regno)
2762                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2763
2764               /* Continue normally in case this is a candidate for
2765                  replacements.  */
2766             }
2767
2768           if (!optimize)
2769             continue;
2770
2771           /* We only handle the case of a pseudo register being set
2772              once, or always to the same value.  */
2773           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
2774              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
2775              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
2776              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
2777              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
2778              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
2779              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
2780              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
2781              or use it.  */
2782
2783           if (!REG_P (dest)
2784               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2785               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
2786               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
2787                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
2788             {
2789               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
2790                  also set somewhere else to a constant.  */
2791               note_stores (set, no_equiv, NULL);
2792               continue;
2793             }
2794
2795           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
2796
2797           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
2798              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
2799              there's no point creating it earlier than here.  */
2800           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
2801             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2802
2803           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
2804              since it represents a function call */
2805           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
2806             note = NULL_RTX;
2807
2808           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
2809               && (! note
2810                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
2811                   || (reg_equiv[regno].replacement
2812                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
2813                                         reg_equiv[regno].replacement))))
2814             {
2815               no_equiv (dest, set, NULL);
2816               continue;
2817             }
2818           /* Record this insn as initializing this register.  */
2819           reg_equiv[regno].init_insns
2820             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
2821
2822           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
2823              it is always equivalent to the constant.  */
2824           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2825               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
2826             {
2827               rtx note_value = XEXP (note, 0);
2828               remove_note (insn, note);
2829               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
2830             }
2831
2832           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
2833              of that register.  Record this insn if the register is only used once
2834              more and the equivalence value is the same as our source.
2835
2836              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
2837              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
2838              as written (if no registers are available, reload will substitute
2839              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
2840              dying in this insn whose death notes would be missed.
2841
2842              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
2843              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
2844              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
2845              note.  */
2846
2847           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2848
2849           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2850               && MEM_P (SET_SRC (set))
2851               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
2852             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
2853
2854           if (note)
2855             {
2856               int regno = REGNO (dest);
2857               rtx x = XEXP (note, 0);
2858
2859               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
2860                  equivalencing insn.  */
2861               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2862                 reg_equiv_init (regno)
2863                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2864
2865               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
2866                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
2867                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
2868                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
2869                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
2870               if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
2871                   || (GET_CODE (x) == CONST
2872                       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
2873                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == LABEL_REF)))
2874                 recorded_label_ref = 1;
2875
2876               reg_equiv[regno].replacement = x;
2877               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
2878               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
2879
2880               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
2881               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
2882                 {
2883                   /* Note that the statement below does not affect the priority
2884                      in local-alloc!  */
2885                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
2886
2887                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
2888                      set once and used once, indicate that the reference may be
2889                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
2890                      even if the register is only used in one block so that
2891                      dependencies can be handled where the last register is
2892                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
2893                      and to reduce the number of registers alive across
2894                      calls.  */
2895
2896                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
2897                       && (rtx_equal_p (x, src)
2898                           || ! equiv_init_varies_p (src))
2899                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
2900                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
2901                     reg_equiv[regno].replace = 1;
2902                 }
2903             }
2904         }
2905     }
2906
2907   if (!optimize)
2908     goto out;
2909
2910   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
2911      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
2912
2913   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2914     {
2915       rtx set, src, dest;
2916       unsigned regno;
2917
2918       if (! INSN_P (insn))
2919         continue;
2920
2921       set = single_set (insn);
2922       if (! set)
2923         continue;
2924
2925       dest = SET_DEST (set);
2926       src = SET_SRC (set);
2927
2928       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
2929          in a single basic block, see if the register is always equivalent
2930          to that memory location and if moving the store from INSN to the
2931          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
2932          initializing insn.
2933
2934          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
2935          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
2936
2937          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
2938          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
2939          optimization may move the set of this register immediately before
2940          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
2941          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
2942          pseudo.  */
2943
2944       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
2945           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2946           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2947           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2948           && reg_equiv[regno].init_insns != 0
2949           && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
2950           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
2951                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
2952           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
2953         {
2954           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
2955           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
2956               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
2957               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
2958                  multiple sets.  */
2959               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
2960             {
2961               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
2962                  the register.  */
2963               reg_equiv_init (regno)
2964                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
2965               df_notes_rescan (init_insn);
2966             }
2967         }
2968     }
2969
2970   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
2971   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
2972      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
2973      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
2974      initializing reference and this register will go away.  If we
2975      can't replace the reference, and the initializing reference is
2976      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
2977      initialization just before the use, so that they are in the same
2978      basic block.  */
2979   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
2980     {
2981       loop_depth = bb->loop_depth;
2982       for (insn = BB_END (bb);
2983            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
2984            insn = PREV_INSN (insn))
2985         {
2986           rtx link;
2987
2988           if (! INSN_P (insn))
2989             continue;
2990
2991           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
2992           if (JUMP_P (insn)
2993               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
2994             continue;
2995
2996           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
2997             {
2998               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
2999                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
3000                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
3001                 {
3002                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
3003                   rtx equiv_insn;
3004
3005                   if (! reg_equiv[regno].replace
3006                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth
3007                       /* There is no sense to move insns if we did
3008                          register pressure-sensitive scheduling was
3009                          done because it will not improve allocation
3010                          but worsen insn schedule with a big
3011                          probability.  */
3012                       || (flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
3013                     continue;
3014
3015                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
3016                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
3017                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
3018                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
3019                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
3020                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
3021                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
3022                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3023
3024                   /* We may not move instructions that can throw, since
3025                      that changes basic block boundaries and we are not
3026                      prepared to adjust the CFG to match.  */
3027                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
3028                     continue;
3029
3030                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
3031                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
3032                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
3033                     {
3034                       rtx equiv_link;
3035                       rtx last_link;
3036                       rtx note;
3037
3038                       /* Find the last note.  */
3039                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
3040                            last_link = XEXP (last_link, 1))
3041                         ;
3042
3043                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
3044                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
3045                       while (equiv_link)
3046                         {
3047                           note = equiv_link;
3048                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
3049                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3050                             {
3051                               remove_note (equiv_insn, note);
3052                               XEXP (last_link, 1) = note;
3053                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
3054                               last_link = note;
3055                             }
3056                         }
3057
3058                       remove_death (regno, insn);
3059                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
3060                       REG_FREQ (regno) = 0;
3061                       delete_insn (equiv_insn);
3062
3063                       reg_equiv[regno].init_insns
3064                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
3065
3066                       reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
3067                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3068                     }
3069                   /* Move the initialization of the register to just before
3070                      INSN.  Update the flow information.  */
3071                   else if (prev_nondebug_insn (insn) != equiv_insn)
3072                     {
3073                       rtx new_insn;
3074
3075                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
3076                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
3077                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
3078                       /* Rescan it to process the notes.  */
3079                       df_insn_rescan (new_insn);
3080
3081                       /* Make sure this insn is recognized before
3082                          reload begins, otherwise
3083                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
3084                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
3085
3086                       delete_insn (equiv_insn);
3087
3088                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
3089
3090                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
3091                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3092                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3093                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3094                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
3095
3096                       if (insn == BB_HEAD (bb))
3097                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
3098
3099                       reg_equiv_init (regno)
3100                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
3101                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3102                     }
3103                 }
3104             }
3105         }
3106     }
3107
3108   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
3109     {
3110       FOR_EACH_BB (bb)
3111         {
3112           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
3113           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
3114           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
3115           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
3116         }
3117
3118       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
3119       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
3120         for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3121           if (DEBUG_INSN_P (insn))
3122             {
3123               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
3124               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
3125                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
3126                                            adjust_cleared_regs,
3127                                            (void *) cleared_regs);
3128               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
3129                 df_insn_rescan (insn);
3130             }
3131     }
3132
3133   BITMAP_FREE (cleared_regs);
3134
3135   out:
3136   /* Clean up.  */
3137
3138   end_alias_analysis ();
3139   free (reg_equiv);
3140   return recorded_label_ref;
3141 }
3142
3143 \f
3144
3145 /* Print chain C to FILE.  */
3146 static void
3147 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
3148 {
3149   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID(c->insn));
3150   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
3151   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
3152 }
3153
3154
3155 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
3156 static void
3157 print_insn_chains (FILE *file)
3158 {
3159   struct insn_chain *c;
3160   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
3161     print_insn_chain (file, c);
3162 }
3163
3164 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
3165    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
3166 static bool
3167 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
3168 {
3169   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
3170      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
3171   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
3172 }
3173
3174 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
3175    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
3176    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
3177 static void
3178 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
3179                    int *live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
3180 {
3181   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
3182   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
3183
3184   gcc_assert (size > 0);
3185
3186   /* Been there, done that.  */
3187   if (live_subregs_used[allocnum])
3188     return;
3189
3190   /* Create a new one with zeros.  */
3191   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
3192     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
3193
3194   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
3195      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
3196   if (init_value)
3197     sbitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
3198   else
3199     sbitmap_zero (live_subregs[allocnum]);
3200
3201   /* Set the number of bits that we really want.  */
3202   live_subregs_used[allocnum] = size;
3203 }
3204
3205 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
3206    and record register life information.  */
3207 static void
3208 build_insn_chain (void)
3209 {
3210   unsigned int i;
3211   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
3212   basic_block bb;
3213   struct insn_chain *c = NULL;
3214   struct insn_chain *next = NULL;
3215   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3216   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
3217   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
3218      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
3219      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
3220      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
3221      element is non zero in live_subregs_used.  The value in
3222      live_subregs_used is number of bytes that the pseudo can
3223      occupy.  */
3224   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
3225   int *live_subregs_used = XNEWVEC (int, max_regno);
3226
3227   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
3228     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
3229       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
3230   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
3231     {
3232       bitmap_iterator bi;
3233       rtx insn;
3234
3235       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
3236       memset (live_subregs_used, 0, max_regno * sizeof (int));
3237
3238       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb), 0, i, bi)
3239         {
3240           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3241             break;
3242           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3243         }
3244
3245       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb),
3246                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
3247         {
3248           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
3249             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3250         }
3251
3252       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
3253         {
3254           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3255             {
3256               unsigned int uid = INSN_UID (insn);
3257               df_ref *def_rec;
3258               df_ref *use_rec;
3259
3260               c = new_insn_chain ();
3261               c->next = next;
3262               next = c;
3263               *p = c;
3264               p = &c->prev;
3265
3266               c->insn = insn;
3267               c->block = bb->index;
3268
3269               if (INSN_P (insn))
3270                 for (def_rec = DF_INSN_UID_DEFS (uid); *def_rec; def_rec++)
3271                   {
3272                     df_ref def = *def_rec;
3273                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
3274
3275                     /* Ignore may clobbers because these are generated
3276                        from calls. However, every other kind of def is
3277                        added to dead_or_set.  */
3278                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
3279                       {
3280                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3281                           {
3282                             if (!fixed_regs[regno])
3283                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3284                           }
3285                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3286                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3287                       }
3288
3289                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3290                          || reg_renumber[regno] >= 0
3291                          || ira_conflicts_p)
3292                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
3293                       {
3294                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
3295
3296                         /* We can model subregs, but not if they are
3297                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
3298                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3299                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3300                           {
3301                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3302                             unsigned int last = start
3303                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3304
3305                             init_live_subregs
3306                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3307                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3308
3309                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
3310                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
3311                               {
3312                                 /* Expand the range to cover entire words.
3313                                    Bytes added here are "don't care".  */
3314                                 start
3315                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
3316                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
3317                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
3318                               }
3319
3320                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3321                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3322                               last = live_subregs_used[regno];
3323
3324                             while (start < last)
3325                               {
3326                                 RESET_BIT (live_subregs[regno], start);
3327                                 start++;
3328                               }
3329
3330                             if (sbitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
3331                               {
3332                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3333                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3334                               }
3335                             else
3336                               /* Set live_relevant_regs here because
3337                                  that bit has to be true to get us to
3338                                  look at the live_subregs fields.  */
3339                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3340                           }
3341                         else
3342                           {
3343                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
3344                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
3345                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
3346                                case above so here we have to keep from
3347                                modeling the def as a killing def.  */
3348                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
3349                               {
3350                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3351                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3352                               }
3353                           }
3354                       }
3355                   }
3356
3357               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
3358               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3359
3360               if (INSN_P (insn))
3361                 for (use_rec = DF_INSN_UID_USES (uid); *use_rec; use_rec++)
3362                   {
3363                     df_ref use = *use_rec;
3364                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
3365                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
3366
3367                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
3368                        is fabricated from a def that is a partial set
3369                        to a multiword reg.  Here, we only model the
3370                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
3371                        precisely so we do not need to look at the
3372                        fabricated use. */
3373                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
3374                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
3375                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
3376                       continue;
3377
3378                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
3379                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
3380                       {
3381                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3382                           {
3383                             if (!fixed_regs[regno])
3384                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3385                           }
3386                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3387                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3388                       }
3389
3390                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3391                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3392                       {
3393                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3394                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
3395                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
3396                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3397                           {
3398                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3399                             unsigned int last = start
3400                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3401
3402                             init_live_subregs
3403                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3404                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3405
3406                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3407                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3408                               last = live_subregs_used[regno];
3409
3410                             while (start < last)
3411                               {
3412                                 SET_BIT (live_subregs[regno], start);
3413                                 start++;
3414                               }
3415                           }
3416                         else
3417                           /* Resetting the live_subregs_used is
3418                              effectively saying do not use the subregs
3419                              because we are reading the whole
3420                              pseudo.  */
3421                           live_subregs_used[regno] = 0;
3422                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3423                       }
3424                   }
3425             }
3426         }
3427
3428       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
3429          labels and jump tables that are just hanging out in between
3430          the basic blocks.  See pr33676.  */
3431       insn = BB_HEAD (bb);
3432
3433       /* Skip over the barriers and cruft.  */
3434       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
3435                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
3436         insn = PREV_INSN (insn);
3437
3438       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
3439          to get the labels and jump tables into the
3440          reload_insn_chain.  */
3441       while (insn)
3442         {
3443           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3444             {
3445               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
3446                 break;
3447
3448               c = new_insn_chain ();
3449               c->next = next;
3450               next = c;
3451               *p = c;
3452               p = &c->prev;
3453
3454               /* The block makes no sense here, but it is what the old
3455                  code did.  */
3456               c->block = bb->index;
3457               c->insn = insn;
3458               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3459             }
3460           insn = PREV_INSN (insn);
3461         }
3462     }
3463
3464   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
3465     free (live_subregs[i]);
3466
3467   reload_insn_chain = c;
3468   *p = NULL;
3469
3470   free (live_subregs);
3471   free (live_subregs_used);
3472   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
3473   BITMAP_FREE (elim_regset);
3474
3475   if (dump_file)
3476     print_insn_chains (dump_file);
3477 }
3478
3479 \f
3480
3481 /* All natural loops.  */
3482 struct loops ira_loops;
3483
3484 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
3485    mode or when the conflict table is too big.  */
3486 bool ira_conflicts_p;
3487
3488 /* This is the main entry of IRA.  */
3489 static void
3490 ira (FILE *f)
3491 {
3492   int overall_cost_before, allocated_reg_info_size;
3493   bool loops_p;
3494   int max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit;
3495   int rebuild_p;
3496   int saved_flag_ira_share_spill_slots;
3497   basic_block bb;
3498
3499   timevar_push (TV_IRA);
3500
3501   if (flag_caller_saves)
3502     init_caller_save ();
3503
3504   if (flag_ira_verbose < 10)
3505     {
3506       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
3507       ira_dump_file = f;
3508     }
3509   else
3510     {
3511       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
3512       ira_dump_file = stderr;
3513     }
3514
3515   ira_conflicts_p = optimize > 0;
3516   setup_prohibited_mode_move_regs ();
3517
3518   df_note_add_problem ();
3519
3520   if (optimize == 1)
3521     {
3522       df_live_add_problem ();
3523       df_live_set_all_dirty ();
3524     }
3525 #ifdef ENABLE_CHECKING
3526   df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
3527 #endif
3528   df_analyze ();
3529   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
3530   regstat_init_n_sets_and_refs ();
3531   regstat_compute_ri ();
3532
3533   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
3534      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
3535      to generate these warnings.  */
3536   if (warn_clobbered)
3537     generate_setjmp_warnings ();
3538
3539   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
3540      since this can impact optimizations done by the prologue and
3541      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
3542   current_function_is_leaf = leaf_function_p ();
3543
3544   if (resize_reg_info () && flag_ira_loop_pressure)
3545     ira_set_pseudo_classes (ira_dump_file);
3546
3547   rebuild_p = update_equiv_regs ();
3548
3549 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
3550   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
3551 #endif
3552   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
3553   if (optimize)
3554     {
3555       max_regno = max_reg_num ();
3556       ira_reg_equiv_len = max_regno;
3557       ira_reg_equiv_invariant_p
3558         = (bool *) ira_allocate (max_regno * sizeof (bool));
3559       memset (ira_reg_equiv_invariant_p, 0, max_regno * sizeof (bool));
3560       ira_reg_equiv_const = (rtx *) ira_allocate (max_regno * sizeof (rtx));
3561       memset (ira_reg_equiv_const, 0, max_regno * sizeof (rtx));
3562       find_reg_equiv_invariant_const ();
3563       if (rebuild_p)
3564         {
3565           timevar_push (TV_JUMP);
3566           rebuild_jump_labels (get_insns ());
3567           if (purge_all_dead_edges ())
3568             delete_unreachable_blocks ();
3569           timevar_pop (TV_JUMP);
3570         }
3571     }
3572
3573   max_regno_before_ira = allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
3574   ira_setup_eliminable_regset ();
3575
3576   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
3577   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
3578   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
3579
3580   ira_assert (current_loops == NULL);
3581   flow_loops_find (&ira_loops);
3582   record_loop_exits ();
3583   current_loops = &ira_loops;
3584
3585   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
3586     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
3587   loops_p = ira_build (optimize
3588                        && (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL
3589                            || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED));
3590
3591   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
3592
3593   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
3594   if (too_high_register_pressure_p () || cfun->calls_setjmp)
3595     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
3596        stack slots in this case -- prohibit it.  We also do this if
3597        there is setjmp call because a variable not modified between
3598        setjmp and longjmp the compiler is required to preserve its
3599        value and sharing slots does not guarantee it.  */
3600     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
3601
3602   ira_color ();
3603
3604   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
3605
3606   ira_initiate_emit_data ();
3607
3608   ira_emit (loops_p);
3609
3610   if (ira_conflicts_p)
3611     {
3612       max_regno = max_reg_num ();
3613
3614       if (! loops_p)
3615         ira_initiate_assign ();
3616       else
3617         {
3618           expand_reg_info (allocated_reg_info_size);
3619           setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos
3620             (allocated_reg_info_size);
3621           allocated_reg_info_size = max_regno;
3622
3623           if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
3624             fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
3625           ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
3626           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
3627              info.  */
3628           df_analyze ();
3629
3630           flow_loops_find (&ira_loops);
3631           record_loop_exits ();
3632           current_loops = &ira_loops;
3633
3634           setup_allocno_assignment_flags ();
3635           ira_initiate_assign ();
3636           ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
3637         }
3638     }
3639
3640   ira_finish_emit_data ();
3641
3642   setup_reg_renumber ();
3643
3644   calculate_allocation_cost ();
3645
3646 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
3647   if (ira_conflicts_p)
3648     check_allocation ();
3649 #endif
3650
3651   if (delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ()))
3652     df_analyze ();
3653
3654   if (max_regno != max_regno_before_ira)
3655     {
3656       regstat_free_n_sets_and_refs ();
3657       regstat_free_ri ();
3658       regstat_init_n_sets_and_refs ();
3659       regstat_compute_ri ();
3660     }
3661
3662   overall_cost_before = ira_overall_cost;
3663   if (! ira_conflicts_p)
3664     grow_reg_equivs ();
3665   else
3666     {
3667       fix_reg_equiv_init ();
3668
3669 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
3670       print_redundant_copies ();
3671 #endif
3672
3673       ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
3674       ira_spilled_reg_stack_slots
3675         = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
3676            ira_allocate (max_regno
3677                          * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
3678       memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
3679               max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
3680     }
3681   allocate_initial_values (reg_equivs);
3682
3683   timevar_pop (TV_IRA);
3684
3685   timevar_push (TV_RELOAD);
3686   df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
3687   build_insn_chain ();
3688
3689   reload_completed = !reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
3690
3691   timevar_pop (TV_RELOAD);
3692
3693   timevar_push (TV_IRA);
3694
3695   if (ira_conflicts_p)
3696     {
3697       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
3698
3699       ira_finish_assign ();
3700
3701     }
3702   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
3703       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
3704     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %d\n", ira_overall_cost);
3705   ira_destroy ();
3706
3707   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
3708
3709   flow_loops_free (&ira_loops);
3710   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3711   FOR_ALL_BB (bb)
3712     bb->loop_father = NULL;
3713   current_loops = NULL;
3714
3715   regstat_free_ri ();
3716   regstat_free_n_sets_and_refs ();
3717
3718   if (optimize)
3719     {
3720       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
3721
3722       ira_free (ira_reg_equiv_invariant_p);
3723       ira_free (ira_reg_equiv_const);
3724     }
3725
3726   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
3727 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
3728   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
3729 #endif
3730
3731   /* The code after the reload has changed so much that at this point
3732      we might as well just rescan everything.  Not that
3733      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
3734      touch the artificial uses and defs.  */
3735   df_finish_pass (true);
3736   if (optimize > 1)
3737     df_live_add_problem ();
3738   df_scan_alloc (NULL);
3739   df_scan_blocks ();
3740
3741   if (optimize)
3742     df_analyze ();
3743
3744   timevar_pop (TV_IRA);
3745 }
3746
3747 \f
3748
3749 static bool
3750 gate_ira (void)
3751 {
3752   return true;
3753 }
3754
3755 /* Run the integrated register allocator.  */
3756 static unsigned int
3757 rest_of_handle_ira (void)
3758 {
3759   ira (dump_file);
3760   return 0;
3761 }
3762
3763 struct rtl_opt_pass pass_ira =
3764 {
3765  {
3766   RTL_PASS,
3767   "ira",                                /* name */
3768   gate_ira,                             /* gate */
3769   rest_of_handle_ira,                   /* execute */
3770   NULL,                                 /* sub */
3771   NULL,                                 /* next */
3772   0,                                    /* static_pass_number */
3773   TV_NONE,                              /* tv_id */
3774   0,                                    /* properties_required */
3775   0,                                    /* properties_provided */
3776   0,                                    /* properties_destroyed */
3777   0,                                    /* todo_flags_start */
3778   TODO_dump_func |
3779   TODO_ggc_collect                      /* todo_flags_finish */
3780  }
3781 };