OSDN Git Service

* expr.c (expand_expr_real_1): Use add_to_hard_reg_set function
[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                                   (enum reg_class) 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                                   (enum reg_class) 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           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1426           for (nregs-- ;nregs >= 0; nregs--)
1427             if (((enum reg_class) pclass
1428                  != ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS
1429                                                  (hard_regno + nregs)]))
1430               {
1431                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1432                                   hard_regno);
1433                 break;
1434               }
1435         }
1436 }
1437
1438 \f
1439
1440 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST,
1441    IRA_MAX_REGISTER_MOVE_COST, IRA_MAY_MOVE_IN_COST,
1442    IRA_MAY_MOVE_OUT_COST, IRA_MAX_MAY_MOVE_IN_COST, and
1443    IRA_MAX_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE if it is not done yet.  */
1444 void
1445 ira_init_register_move_cost (enum machine_mode mode)
1446 {
1447   int cl1, cl2, cl3;
1448
1449   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1450               && ira_max_register_move_cost[mode] == NULL
1451               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1452               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL
1453               && ira_max_may_move_in_cost[mode] == NULL
1454               && ira_max_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1455   if (move_cost[mode] == NULL)
1456     init_move_cost (mode);
1457   ira_register_move_cost[mode] = move_cost[mode];
1458   /* Don't use ira_allocate because the tables exist out of scope of a
1459      IRA call.  */
1460   ira_max_register_move_cost[mode]
1461     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1462   memcpy (ira_max_register_move_cost[mode], ira_register_move_cost[mode],
1463           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1464   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1465     {
1466       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1467       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1468       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1469         continue;
1470       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1471         if (hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl1],
1472                                    reg_class_contents[cl2]))
1473           for (cl3 = 0; cl3 < N_REG_CLASSES; cl3++)
1474             {
1475               if (ira_max_register_move_cost[mode][cl2][cl3]
1476                   < ira_register_move_cost[mode][cl1][cl3])
1477                 ira_max_register_move_cost[mode][cl2][cl3]
1478                   = ira_register_move_cost[mode][cl1][cl3];
1479               if (ira_max_register_move_cost[mode][cl3][cl2]
1480                   < ira_register_move_cost[mode][cl3][cl1])
1481                 ira_max_register_move_cost[mode][cl3][cl2]
1482                   = ira_register_move_cost[mode][cl3][cl1];
1483             }
1484     }
1485   ira_may_move_in_cost[mode]
1486     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1487   memcpy (ira_may_move_in_cost[mode], may_move_in_cost[mode],
1488           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1489   ira_may_move_out_cost[mode]
1490     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1491   memcpy (ira_may_move_out_cost[mode], may_move_out_cost[mode],
1492           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1493   ira_max_may_move_in_cost[mode]
1494     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1495   memcpy (ira_max_may_move_in_cost[mode], ira_max_register_move_cost[mode],
1496           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1497   ira_max_may_move_out_cost[mode]
1498     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1499   memcpy (ira_max_may_move_out_cost[mode], ira_max_register_move_cost[mode],
1500           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1501   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1502     {
1503       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1504         {
1505           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl2]);
1506           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1507           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1508             continue;
1509           if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1510             ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1511           if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1512             ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1513           if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1514             ira_max_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1515           if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1516             ira_max_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1517           ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2]
1518             = ira_max_register_move_cost[mode][cl1][cl2];
1519           ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2]
1520             = ira_max_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2];
1521           ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2]
1522             = ira_max_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2];
1523         }
1524     }
1525 }
1526
1527 \f
1528
1529 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1530    different arrays whose values don't depend on the compiled
1531    function.  */
1532 void
1533 ira_init_once (void)
1534 {
1535   int mode;
1536
1537   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1538     {
1539       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1540       ira_max_register_move_cost[mode] = NULL;
1541       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1542       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1543       ira_max_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1544       ira_max_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1545     }
1546   ira_init_costs_once ();
1547 }
1548
1549 /* Free ira_max_register_move_cost, ira_may_move_in_cost,
1550    ira_may_move_out_cost, ira_max_may_move_in_cost, and
1551    ira_max_may_move_out_cost for each mode.  */
1552 static void
1553 free_register_move_costs (void)
1554 {
1555   int mode;
1556
1557   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1558     {
1559       if (ira_max_register_move_cost[mode] != NULL)
1560         free (ira_max_register_move_cost[mode]);
1561       if (ira_may_move_in_cost[mode] != NULL)
1562         free (ira_may_move_in_cost[mode]);
1563       if (ira_may_move_out_cost[mode] != NULL)
1564         free (ira_may_move_out_cost[mode]);
1565       if (ira_max_may_move_in_cost[mode] != NULL)
1566         free (ira_max_may_move_in_cost[mode]);
1567       if (ira_max_may_move_out_cost[mode] != NULL)
1568         free (ira_max_may_move_out_cost[mode]);
1569       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1570       ira_max_register_move_cost[mode] = NULL;
1571       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1572       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1573       ira_max_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1574       ira_max_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1575     }
1576 }
1577
1578 /* This is called every time when register related information is
1579    changed.  */
1580 void
1581 ira_init (void)
1582 {
1583   free_register_move_costs ();
1584   setup_reg_mode_hard_regset ();
1585   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1586   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1587   setup_reg_class_nregs ();
1588   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1589   find_reg_classes ();
1590   clarify_prohibited_class_mode_regs ();
1591   setup_hard_regno_aclass ();
1592   ira_init_costs ();
1593 }
1594
1595 /* Function called once at the end of compiler work.  */
1596 void
1597 ira_finish_once (void)
1598 {
1599   ira_finish_costs_once ();
1600   free_register_move_costs ();
1601 }
1602
1603 \f
1604 #define ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p \
1605   (this_target_ira_int->x_ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1606
1607 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1608 static void
1609 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1610 {
1611   int i, j;
1612   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat, move_insn;
1613
1614   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1615     return;
1616   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1617   test_reg1 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1618   test_reg2 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1619   move_pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, test_reg1, test_reg2);
1620   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, 0, move_pat, 0, -1, 0);
1621   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1622     {
1623       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1624       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1625         {
1626           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (enum machine_mode) i))
1627             continue;
1628           SET_REGNO_RAW (test_reg1, j);
1629           PUT_MODE (test_reg1, (enum machine_mode) i);
1630           SET_REGNO_RAW (test_reg2, j);
1631           PUT_MODE (test_reg2, (enum machine_mode) i);
1632           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1633           recog_memoized (move_insn);
1634           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1635             continue;
1636           extract_insn (move_insn);
1637           if (! constrain_operands (1))
1638             continue;
1639           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1640         }
1641     }
1642 }
1643
1644 \f
1645
1646 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading X.  */
1647 static bool
1648 ira_bad_reload_regno_1 (int regno, rtx x)
1649 {
1650   int x_regno, n, i;
1651   ira_allocno_t a;
1652   enum reg_class pref;
1653
1654   /* We only deal with pseudo regs.  */
1655   if (! x || GET_CODE (x) != REG)
1656     return false;
1657
1658   x_regno = REGNO (x);
1659   if (x_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1660     return false;
1661
1662   /* If the pseudo prefers REGNO explicitly, then do not consider
1663      REGNO a bad spill choice.  */
1664   pref = reg_preferred_class (x_regno);
1665   if (reg_class_size[pref] == 1)
1666     return !TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref], regno);
1667
1668   /* If the pseudo conflicts with REGNO, then we consider REGNO a
1669      poor choice for a reload regno.  */
1670   a = ira_regno_allocno_map[x_regno];
1671   n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1672   for (i = 0; i < n; i++)
1673     {
1674       ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1675       if (TEST_HARD_REG_BIT (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj), regno))
1676         return true;
1677     }
1678   return false;
1679 }
1680
1681 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading
1682    IN or OUT.  */
1683 bool
1684 ira_bad_reload_regno (int regno, rtx in, rtx out)
1685 {
1686   return (ira_bad_reload_regno_1 (regno, in)
1687           || ira_bad_reload_regno_1 (regno, out));
1688 }
1689
1690 /* Return TRUE if *LOC contains an asm.  */
1691 static int
1692 insn_contains_asm_1 (rtx *loc, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1693 {
1694   if ( !*loc)
1695     return FALSE;
1696   if (GET_CODE (*loc) == ASM_OPERANDS)
1697     return TRUE;
1698   return FALSE;
1699 }
1700
1701
1702 /* Return TRUE if INSN contains an ASM.  */
1703 static bool
1704 insn_contains_asm (rtx insn)
1705 {
1706   return for_each_rtx (&insn, insn_contains_asm_1, NULL);
1707 }
1708
1709 /* Add register clobbers from asm statements.  */
1710 static void
1711 compute_regs_asm_clobbered (void)
1712 {
1713   basic_block bb;
1714
1715   FOR_EACH_BB (bb)
1716     {
1717       rtx insn;
1718       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
1719         {
1720           df_ref *def_rec;
1721
1722           if (insn_contains_asm (insn))
1723             for (def_rec = DF_INSN_DEFS (insn); *def_rec; def_rec++)
1724               {
1725                 df_ref def = *def_rec;
1726                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
1727                 if (HARD_REGISTER_NUM_P (dregno))
1728                   add_to_hard_reg_set (&crtl->asm_clobbers,
1729                                        GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def)),
1730                                        dregno);
1731               }
1732         }
1733     }
1734 }
1735
1736
1737 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and REGS_EVER_LIVE.  */
1738 void
1739 ira_setup_eliminable_regset (void)
1740 {
1741 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1742   int i;
1743   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1744 #endif
1745   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
1746      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
1747      case.  At some point, we should improve this by emitting the
1748      sp-adjusting insns for this case.  */
1749   int need_fp
1750     = (! flag_omit_frame_pointer
1751        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
1752        /* We need the frame pointer to catch stack overflow exceptions
1753           if the stack pointer is moving.  */
1754        || (flag_stack_check && STACK_CHECK_MOVING_SP)
1755        || crtl->accesses_prior_frames
1756        || crtl->stack_realign_needed
1757        || targetm.frame_pointer_required ());
1758
1759   frame_pointer_needed = need_fp;
1760
1761   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
1762   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
1763
1764   compute_regs_asm_clobbered ();
1765
1766   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
1767      use those that we already know won't be eliminated.  */
1768 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1769   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
1770     {
1771       bool cannot_elim
1772         = (! targetm.can_eliminate (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
1773            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp));
1774
1775       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, eliminables[i].from))
1776         {
1777             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
1778
1779             if (cannot_elim)
1780               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
1781         }
1782       else if (cannot_elim)
1783         error ("%s cannot be used in asm here",
1784                reg_names[eliminables[i].from]);
1785       else
1786         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
1787     }
1788 #if !HARD_FRAME_POINTER_IS_FRAME_POINTER
1789   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1790     {
1791       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1792       if (need_fp)
1793         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1794     }
1795   else if (need_fp)
1796     error ("%s cannot be used in asm here",
1797            reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
1798   else
1799     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1800 #endif
1801
1802 #else
1803   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1804     {
1805       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
1806       if (need_fp)
1807         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
1808     }
1809   else if (need_fp)
1810     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
1811   else
1812     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1813 #endif
1814 }
1815
1816 \f
1817
1818 /* The length of the following two arrays.  */
1819 int ira_reg_equiv_len;
1820
1821 /* The element value is TRUE if the corresponding regno value is
1822    invariant.  */
1823 bool *ira_reg_equiv_invariant_p;
1824
1825 /* The element value is equiv constant of given pseudo-register or
1826    NULL_RTX.  */
1827 rtx *ira_reg_equiv_const;
1828
1829 /* Set up the two arrays declared above.  */
1830 static void
1831 find_reg_equiv_invariant_const (void)
1832 {
1833   unsigned int i;
1834   bool invariant_p;
1835   rtx list, insn, note, constant, x;
1836
1837   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs); i++)
1838     {
1839       constant = NULL_RTX;
1840       invariant_p = false;
1841       for (list = reg_equiv_init (i); list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
1842         {
1843           insn = XEXP (list, 0);
1844           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1845
1846           if (note == NULL_RTX)
1847             continue;
1848
1849           x = XEXP (note, 0);
1850
1851           if (! CONSTANT_P (x)
1852               || ! flag_pic || LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x))
1853             {
1854               /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
1855                  that is not a legitimate memory operand.  As later
1856                  stages of the reload assume that all addresses found
1857                  in the reg_equiv_* arrays were originally legitimate,
1858                  we ignore such REG_EQUIV notes.  */
1859               if (memory_operand (x, VOIDmode))
1860                 invariant_p = MEM_READONLY_P (x);
1861               else if (function_invariant_p (x))
1862                 {
1863                   if (GET_CODE (x) == PLUS
1864                       || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
1865                     invariant_p = true;
1866                   else
1867                     constant = x;
1868                 }
1869             }
1870         }
1871       ira_reg_equiv_invariant_p[i] = invariant_p;
1872       ira_reg_equiv_const[i] = constant;
1873     }
1874 }
1875
1876 \f
1877
1878 /* Vector of substitutions of register numbers,
1879    used to map pseudo regs into hardware regs.
1880    This is set up as a result of register allocation.
1881    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
1882    or is -1 if no hard reg was assigned.
1883    If N is a hard reg number, element N is N.  */
1884 short *reg_renumber;
1885
1886 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
1887    the allocation found by IRA.  */
1888 static void
1889 setup_reg_renumber (void)
1890 {
1891   int regno, hard_regno;
1892   ira_allocno_t a;
1893   ira_allocno_iterator ai;
1894
1895   caller_save_needed = 0;
1896   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1897     {
1898       /* There are no caps at this point.  */
1899       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
1900       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1901         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1902            somewhere in a region.  */
1903         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
1904       ira_free_allocno_updated_costs (a);
1905       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1906       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1907       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
1908       if (hard_regno >= 0)
1909         {
1910           int i, nwords;
1911           enum reg_class pclass;
1912           ira_object_t obj;
1913           
1914           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1915           nwords = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1916           for (i = 0; i < nwords; i++)
1917             {
1918               obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1919               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj),
1920                                       reg_class_contents[pclass]);
1921             }
1922           if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
1923               && ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1924                                               call_used_reg_set))
1925             {
1926               ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
1927                           || regno >= ira_reg_equiv_len
1928                           || ira_reg_equiv_const[regno]
1929                           || ira_reg_equiv_invariant_p[regno]);
1930               caller_save_needed = 1;
1931             }
1932         }
1933     }
1934 }
1935
1936 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
1937    improvements.  */
1938 static void
1939 setup_allocno_assignment_flags (void)
1940 {
1941   int hard_regno;
1942   ira_allocno_t a;
1943   ira_allocno_iterator ai;
1944
1945   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1946     {
1947       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1948         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1949            somewhere in a region.  */
1950         ira_free_allocno_updated_costs (a);
1951       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1952       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
1953          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
1954          the same value in different hard registers.  It is also
1955          impossible to assign hard registers correctly to such
1956          allocnos because the cost info and info about intersected
1957          calls are incorrect for them.  */
1958       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
1959                                 || ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->mem_optimized_dest_p
1960                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
1961                                     - ALLOCNO_CLASS_COST (a)) < 0);
1962       ira_assert (hard_regno < 0
1963                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1964                                                   reg_class_contents
1965                                                   [ALLOCNO_CLASS (a)]));
1966     }
1967 }
1968
1969 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
1970    registers and memory for allocnos.  */
1971 static void
1972 calculate_allocation_cost (void)
1973 {
1974   int hard_regno, cost;
1975   ira_allocno_t a;
1976   ira_allocno_iterator ai;
1977
1978   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
1979   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1980     {
1981       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1982       ira_assert (hard_regno < 0
1983                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p
1984                        (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1985                         reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)]));
1986       if (hard_regno < 0)
1987         {
1988           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
1989           ira_mem_cost += cost;
1990         }
1991       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
1992         {
1993           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
1994                   [ira_class_hard_reg_index
1995                    [ALLOCNO_CLASS (a)][hard_regno]]);
1996           ira_reg_cost += cost;
1997         }
1998       else
1999         {
2000           cost = ALLOCNO_CLASS_COST (a);
2001           ira_reg_cost += cost;
2002         }
2003       ira_overall_cost += cost;
2004     }
2005
2006   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2007     {
2008       fprintf (ira_dump_file,
2009                "+++Costs: overall %d, reg %d, mem %d, ld %d, st %d, move %d\n",
2010                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
2011                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
2012       fprintf (ira_dump_file, "+++       move loops %d, new jumps %d\n",
2013                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
2014     }
2015
2016 }
2017
2018 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2019 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
2020    of complicated code to transform more one region internal
2021    representation into one region representation.  */
2022 static void
2023 check_allocation (void)
2024 {
2025   ira_allocno_t a;
2026   int hard_regno, nregs, conflict_nregs;
2027   ira_allocno_iterator ai;
2028
2029   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2030     {
2031       int n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2032       int i;
2033
2034       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
2035           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
2036         continue;
2037       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
2038       if (nregs == 1)
2039         /* We allocated a single hard register.  */
2040         n = 1;
2041       else if (n > 1)
2042         /* We allocated multiple hard registers, and we will test
2043            conflicts in a granularity of single hard regs.  */
2044         nregs = 1;
2045
2046       for (i = 0; i < n; i++)
2047         {
2048           ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2049           ira_object_t conflict_obj;
2050           ira_object_conflict_iterator oci;
2051           int this_regno = hard_regno;
2052           if (n > 1)
2053             {
2054               if (WORDS_BIG_ENDIAN)
2055                 this_regno += n - i - 1;
2056               else
2057                 this_regno += i;
2058             }
2059           FOR_EACH_OBJECT_CONFLICT (obj, conflict_obj, oci)
2060             {
2061               ira_allocno_t conflict_a = OBJECT_ALLOCNO (conflict_obj);
2062               int conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a);
2063               if (conflict_hard_regno < 0)
2064                 continue;
2065
2066               conflict_nregs
2067                 = (hard_regno_nregs
2068                    [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
2069
2070               if (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a) > 1
2071                   && conflict_nregs == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a))
2072                 {
2073                   if (WORDS_BIG_ENDIAN)
2074                     conflict_hard_regno += (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a)
2075                                             - OBJECT_SUBWORD (conflict_obj) - 1);
2076                   else
2077                     conflict_hard_regno += OBJECT_SUBWORD (conflict_obj);
2078                   conflict_nregs = 1;
2079                 }
2080
2081               if ((conflict_hard_regno <= this_regno
2082                  && this_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
2083                 || (this_regno <= conflict_hard_regno
2084                     && conflict_hard_regno < this_regno + nregs))
2085                 {
2086                   fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
2087                            ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
2088                   gcc_unreachable ();
2089                 }
2090             }
2091         }
2092     }
2093 }
2094 #endif
2095
2096 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
2097    by IRA.  */
2098 static void
2099 fix_reg_equiv_init (void)
2100 {
2101   unsigned int max_regno = max_reg_num ();
2102   int i, new_regno, max;
2103   rtx x, prev, next, insn, set;
2104
2105   if (VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs) < max_regno)
2106     {
2107       max = VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs);
2108       grow_reg_equivs ();
2109       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max; i++)
2110         for (prev = NULL_RTX, x = reg_equiv_init (i);
2111              x != NULL_RTX;
2112              x = next)
2113           {
2114             next = XEXP (x, 1);
2115             insn = XEXP (x, 0);
2116             set = single_set (insn);
2117             ira_assert (set != NULL_RTX
2118                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
2119             if (REG_P (SET_DEST (set))
2120                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
2121                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
2122               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
2123             else if (REG_P (SET_SRC (set))
2124                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
2125                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
2126               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
2127             else
2128               gcc_unreachable ();
2129             if (new_regno == i)
2130               prev = x;
2131             else
2132               {
2133                 if (prev == NULL_RTX)
2134                   reg_equiv_init (i) = next;
2135                 else
2136                   XEXP (prev, 1) = next;
2137                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init (new_regno);
2138                 reg_equiv_init (new_regno) = x;
2139               }
2140           }
2141     }
2142 }
2143
2144 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2145 /* Print redundant memory-memory copies.  */
2146 static void
2147 print_redundant_copies (void)
2148 {
2149   int hard_regno;
2150   ira_allocno_t a;
2151   ira_copy_t cp, next_cp;
2152   ira_allocno_iterator ai;
2153
2154   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2155     {
2156       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2157         /* It is a cap. */
2158         continue;
2159       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2160       if (hard_regno >= 0)
2161         continue;
2162       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
2163         if (cp->first == a)
2164           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
2165         else
2166           {
2167             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
2168             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
2169                 && cp->insn != NULL_RTX
2170                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
2171               fprintf (ira_dump_file,
2172                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
2173                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
2174           }
2175     }
2176 }
2177 #endif
2178
2179 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
2180    created by IRA starting with START.  */
2181 static void
2182 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
2183 {
2184   int i, old_regno;
2185   int max_regno = max_reg_num ();
2186
2187   for (i = start; i < max_regno; i++)
2188     {
2189       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
2190       ira_assert (i != old_regno);
2191       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
2192                          reg_alternate_class (old_regno),
2193                          reg_allocno_class (old_regno));
2194       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
2195         fprintf (ira_dump_file,
2196                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
2197                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
2198                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
2199     }
2200 }
2201
2202 \f
2203
2204 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
2205    expands some arrays for pseudo-registers.  */
2206 static void
2207 expand_reg_info (int old_size)
2208 {
2209   int i;
2210   int size = max_reg_num ();
2211
2212   resize_reg_info ();
2213   for (i = old_size; i < size; i++)
2214     setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS, GENERAL_REGS);
2215 }
2216
2217 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
2218    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
2219 static bool
2220 too_high_register_pressure_p (void)
2221 {
2222   int i;
2223   enum reg_class pclass;
2224
2225   for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
2226     {
2227       pclass = ira_pressure_classes[i];
2228       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[pclass] > 10000)
2229         return true;
2230     }
2231   return false;
2232 }
2233
2234 \f
2235
2236 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
2237    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
2238    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
2239    a use of TO.  */
2240
2241 void
2242 mark_elimination (int from, int to)
2243 {
2244   basic_block bb;
2245
2246   FOR_EACH_BB (bb)
2247     {
2248       /* We don't use LIVE info in IRA.  */
2249       bitmap r = DF_LR_IN (bb);
2250
2251       if (REGNO_REG_SET_P (r, from))
2252         {
2253           CLEAR_REGNO_REG_SET (r, from);
2254           SET_REGNO_REG_SET (r, to);
2255         }
2256     }
2257 }
2258
2259 \f
2260
2261 struct equivalence
2262 {
2263   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
2264      keep track of what memory accesses might be created later,
2265      e.g. by reload.  */
2266   rtx replacement;
2267   rtx *src_p;
2268   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
2269   rtx init_insns;
2270   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
2271      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
2272   int loop_depth;
2273   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
2274   int is_arg_equivalence;
2275   /* Set when an attempt should be made to replace a register
2276      with the associated src_p entry.  */
2277   char replace;
2278 };
2279
2280 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
2281    structure for that register.  */
2282 static struct equivalence *reg_equiv;
2283
2284 /* Used for communication between the following two functions: contains
2285    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
2286 static rtx equiv_mem;
2287
2288 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
2289 static int equiv_mem_modified;
2290
2291 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
2292    Called via note_stores.  */
2293 static void
2294 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
2295                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2296 {
2297   if ((REG_P (dest)
2298        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
2299       || (MEM_P (dest)
2300           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
2301     equiv_mem_modified = 1;
2302 }
2303
2304 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
2305    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
2306    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
2307    CALL_INSN.
2308
2309    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
2310 static int
2311 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
2312 {
2313   rtx insn;
2314   rtx note;
2315
2316   equiv_mem = memref;
2317   equiv_mem_modified = 0;
2318
2319   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
2320      valid equivalence.  */
2321   if (side_effects_p (memref))
2322     return 0;
2323
2324   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
2325     {
2326       if (! INSN_P (insn))
2327         continue;
2328
2329       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
2330         return 1;
2331
2332       /* This used to ignore readonly memory and const/pure calls.  The problem
2333          is the equivalent form may reference a pseudo which gets assigned a
2334          call clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
2335          equivalent form, the value in the call-clobbered reg has been
2336          changed and all hell breaks loose.  */
2337       if (CALL_P (insn))
2338         return 0;
2339
2340       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
2341
2342       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
2343          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
2344          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
2345          the trouble.  */
2346
2347       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2348         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
2349              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
2350             && REG_P (XEXP (note, 0))
2351             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
2352           return 0;
2353     }
2354
2355   return 0;
2356 }
2357
2358 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
2359 static int
2360 equiv_init_varies_p (rtx x)
2361 {
2362   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
2363   int i;
2364   const char *fmt;
2365
2366   switch (code)
2367     {
2368     case MEM:
2369       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
2370
2371     case CONST:
2372     case CONST_INT:
2373     case CONST_DOUBLE:
2374     case CONST_FIXED:
2375     case CONST_VECTOR:
2376     case SYMBOL_REF:
2377     case LABEL_REF:
2378       return 0;
2379
2380     case REG:
2381       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
2382
2383     case ASM_OPERANDS:
2384       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2385         return 1;
2386
2387       /* Fall through.  */
2388
2389     default:
2390       break;
2391     }
2392
2393   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2394   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2395     if (fmt[i] == 'e')
2396       {
2397         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
2398           return 1;
2399       }
2400     else if (fmt[i] == 'E')
2401       {
2402         int j;
2403         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2404           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
2405             return 1;
2406       }
2407
2408   return 0;
2409 }
2410
2411 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
2412    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
2413    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
2414    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
2415 static int
2416 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
2417 {
2418   int i, j;
2419   const char *fmt;
2420   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2421
2422   switch (code)
2423     {
2424     case SET:
2425       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
2426
2427     case CC0:
2428     case CLOBBER:
2429       return 0;
2430
2431     case PRE_INC:
2432     case PRE_DEC:
2433     case POST_INC:
2434     case POST_DEC:
2435     case PRE_MODIFY:
2436     case POST_MODIFY:
2437       return 0;
2438
2439     case REG:
2440       return ((reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
2441                && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
2442               || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS
2443                   && ! rtx_varies_p (x, 0)));
2444
2445     case UNSPEC_VOLATILE:
2446       return 0;
2447
2448     case ASM_OPERANDS:
2449       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2450         return 0;
2451
2452       /* Fall through.  */
2453
2454     default:
2455       break;
2456     }
2457
2458   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2459   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2460     switch (fmt[i])
2461       {
2462       case 'e':
2463         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
2464           return 0;
2465         break;
2466       case 'E':
2467         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2468           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
2469             return 0;
2470         break;
2471       }
2472
2473   return 1;
2474 }
2475
2476 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is
2477    true.  */
2478 static int
2479 contains_replace_regs (rtx x)
2480 {
2481   int i, j;
2482   const char *fmt;
2483   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2484
2485   switch (code)
2486     {
2487     case CONST_INT:
2488     case CONST:
2489     case LABEL_REF:
2490     case SYMBOL_REF:
2491     case CONST_DOUBLE:
2492     case CONST_FIXED:
2493     case CONST_VECTOR:
2494     case PC:
2495     case CC0:
2496     case HIGH:
2497       return 0;
2498
2499     case REG:
2500       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
2501
2502     default:
2503       break;
2504     }
2505
2506   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2507   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2508     switch (fmt[i])
2509       {
2510       case 'e':
2511         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
2512           return 1;
2513         break;
2514       case 'E':
2515         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2516           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
2517             return 1;
2518         break;
2519       }
2520
2521   return 0;
2522 }
2523
2524 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
2525    to MEMREF.  */
2526 static int
2527 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
2528 {
2529   int i, j;
2530   const char *fmt;
2531   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2532
2533   switch (code)
2534     {
2535     case CONST_INT:
2536     case CONST:
2537     case LABEL_REF:
2538     case SYMBOL_REF:
2539     case CONST_DOUBLE:
2540     case CONST_FIXED:
2541     case CONST_VECTOR:
2542     case PC:
2543     case CC0:
2544     case HIGH:
2545     case LO_SUM:
2546       return 0;
2547
2548     case REG:
2549       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
2550               && memref_referenced_p (memref,
2551                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
2552
2553     case MEM:
2554       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
2555         return 1;
2556       break;
2557
2558     case SET:
2559       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
2560          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
2561       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
2562         {
2563           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
2564             return 1;
2565         }
2566       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
2567         return 1;
2568
2569       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
2570
2571     default:
2572       break;
2573     }
2574
2575   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2576   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2577     switch (fmt[i])
2578       {
2579       case 'e':
2580         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
2581           return 1;
2582         break;
2583       case 'E':
2584         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2585           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
2586             return 1;
2587         break;
2588       }
2589
2590   return 0;
2591 }
2592
2593 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
2594    that would be affected by a store to MEMREF.  */
2595 static int
2596 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
2597 {
2598   rtx insn;
2599
2600   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2601        insn = NEXT_INSN (insn))
2602     {
2603       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
2604         continue;
2605
2606       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
2607         return 1;
2608
2609       /* Nonconst functions may access memory.  */
2610       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
2611         return 1;
2612     }
2613
2614   return 0;
2615 }
2616
2617 /* Mark REG as having no known equivalence.
2618    Some instructions might have been processed before and furnished
2619    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
2620    removed.
2621    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
2622    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
2623    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
2624 static void
2625 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED,
2626           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2627 {
2628   int regno;
2629   rtx list;
2630
2631   if (!REG_P (reg))
2632     return;
2633   regno = REGNO (reg);
2634   list = reg_equiv[regno].init_insns;
2635   if (list == const0_rtx)
2636     return;
2637   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
2638   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
2639   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
2640      should keep their initialization insns.  */
2641   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2642     return;
2643   reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
2644   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
2645     {
2646       rtx insn = XEXP (list, 0);
2647       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
2648     }
2649 }
2650
2651 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
2652    equivalent replacement.  */
2653
2654 static rtx
2655 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2656 {
2657   if (REG_P (loc))
2658     {
2659       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
2660       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
2661         return simplify_replace_fn_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p,
2662                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
2663     }
2664   return NULL_RTX;
2665 }
2666
2667 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
2668 static int recorded_label_ref;
2669
2670 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
2671    compilation (either because they can be referenced in memory or are
2672    set once from a single constant).  Lower their priority for a
2673    register.
2674
2675    If such a register is only referenced once, try substituting its
2676    value into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the
2677    register completely.
2678
2679    Initialize the REG_EQUIV_INIT array of initializing insns.
2680
2681    Return non-zero if jump label rebuilding should be done.  */
2682 static int
2683 update_equiv_regs (void)
2684 {
2685   rtx insn;
2686   basic_block bb;
2687   int loop_depth;
2688   bitmap cleared_regs;
2689
2690   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
2691      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
2692   recorded_label_ref = 0;
2693
2694   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
2695   grow_reg_equivs ();
2696
2697   init_alias_analysis ();
2698
2699   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
2700      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
2701      a register can be set below its use.  */
2702   FOR_EACH_BB (bb)
2703     {
2704       loop_depth = bb->loop_depth;
2705
2706       for (insn = BB_HEAD (bb);
2707            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
2708            insn = NEXT_INSN (insn))
2709         {
2710           rtx note;
2711           rtx set;
2712           rtx dest, src;
2713           int regno;
2714
2715           if (! INSN_P (insn))
2716             continue;
2717
2718           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2719             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
2720               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
2721
2722           set = single_set (insn);
2723
2724           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
2725              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
2726           if (set == 0)
2727             {
2728               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
2729               continue;
2730             }
2731           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2732             {
2733               int i;
2734
2735               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2736                 {
2737                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2738                   if (part != set)
2739                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
2740                 }
2741             }
2742
2743           dest = SET_DEST (set);
2744           src = SET_SRC (set);
2745
2746           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
2747              register and its stack slot.  */
2748           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2749           if (note)
2750             {
2751               gcc_assert (REG_P (dest));
2752               regno = REGNO (dest);
2753
2754               /* Note that we don't want to clear reg_equiv_init even if there
2755                  are multiple sets of this register.  */
2756               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
2757
2758               /* Record for reload that this is an equivalencing insn.  */
2759               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)))
2760                 reg_equiv_init (regno)
2761                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2762
2763               /* Continue normally in case this is a candidate for
2764                  replacements.  */
2765             }
2766
2767           if (!optimize)
2768             continue;
2769
2770           /* We only handle the case of a pseudo register being set
2771              once, or always to the same value.  */
2772           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
2773              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
2774              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
2775              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
2776              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
2777              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
2778              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
2779              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
2780              or use it.  */
2781
2782           if (!REG_P (dest)
2783               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2784               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
2785               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
2786                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
2787             {
2788               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
2789                  also set somewhere else to a constant.  */
2790               note_stores (set, no_equiv, NULL);
2791               continue;
2792             }
2793
2794           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
2795
2796           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
2797              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
2798              there's no point creating it earlier than here.  */
2799           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
2800             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2801
2802           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
2803              since it represents a function call */
2804           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
2805             note = NULL_RTX;
2806
2807           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
2808               && (! note
2809                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
2810                   || (reg_equiv[regno].replacement
2811                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
2812                                         reg_equiv[regno].replacement))))
2813             {
2814               no_equiv (dest, set, NULL);
2815               continue;
2816             }
2817           /* Record this insn as initializing this register.  */
2818           reg_equiv[regno].init_insns
2819             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
2820
2821           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
2822              it is always equivalent to the constant.  */
2823           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2824               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
2825             {
2826               rtx note_value = XEXP (note, 0);
2827               remove_note (insn, note);
2828               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
2829             }
2830
2831           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
2832              of that register.  Record this insn if the register is only used once
2833              more and the equivalence value is the same as our source.
2834
2835              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
2836              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
2837              as written (if no registers are available, reload will substitute
2838              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
2839              dying in this insn whose death notes would be missed.
2840
2841              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
2842              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
2843              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
2844              note.  */
2845
2846           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2847
2848           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2849               && MEM_P (SET_SRC (set))
2850               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
2851             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
2852
2853           if (note)
2854             {
2855               int regno = REGNO (dest);
2856               rtx x = XEXP (note, 0);
2857
2858               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
2859                  equivalencing insn.  */
2860               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2861                 reg_equiv_init (regno)
2862                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2863
2864               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
2865                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
2866                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
2867                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
2868                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
2869               if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
2870                   || (GET_CODE (x) == CONST
2871                       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
2872                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == LABEL_REF)))
2873                 recorded_label_ref = 1;
2874
2875               reg_equiv[regno].replacement = x;
2876               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
2877               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
2878
2879               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
2880               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
2881                 {
2882                   /* Note that the statement below does not affect the priority
2883                      in local-alloc!  */
2884                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
2885
2886                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
2887                      set once and used once, indicate that the reference may be
2888                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
2889                      even if the register is only used in one block so that
2890                      dependencies can be handled where the last register is
2891                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
2892                      and to reduce the number of registers alive across
2893                      calls.  */
2894
2895                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
2896                       && (rtx_equal_p (x, src)
2897                           || ! equiv_init_varies_p (src))
2898                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
2899                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
2900                     reg_equiv[regno].replace = 1;
2901                 }
2902             }
2903         }
2904     }
2905
2906   if (!optimize)
2907     goto out;
2908
2909   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
2910      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
2911
2912   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2913     {
2914       rtx set, src, dest;
2915       unsigned regno;
2916
2917       if (! INSN_P (insn))
2918         continue;
2919
2920       set = single_set (insn);
2921       if (! set)
2922         continue;
2923
2924       dest = SET_DEST (set);
2925       src = SET_SRC (set);
2926
2927       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
2928          in a single basic block, see if the register is always equivalent
2929          to that memory location and if moving the store from INSN to the
2930          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
2931          initializing insn.
2932
2933          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
2934          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
2935
2936          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
2937          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
2938          optimization may move the set of this register immediately before
2939          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
2940          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
2941          pseudo.  */
2942
2943       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
2944           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2945           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2946           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2947           && reg_equiv[regno].init_insns != 0
2948           && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
2949           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
2950                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
2951           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
2952         {
2953           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
2954           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
2955               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
2956               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
2957                  multiple sets.  */
2958               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
2959             {
2960               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
2961                  the register.  */
2962               reg_equiv_init (regno)
2963                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
2964               df_notes_rescan (init_insn);
2965             }
2966         }
2967     }
2968
2969   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
2970   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
2971      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
2972      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
2973      initializing reference and this register will go away.  If we
2974      can't replace the reference, and the initializing reference is
2975      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
2976      initialization just before the use, so that they are in the same
2977      basic block.  */
2978   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
2979     {
2980       loop_depth = bb->loop_depth;
2981       for (insn = BB_END (bb);
2982            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
2983            insn = PREV_INSN (insn))
2984         {
2985           rtx link;
2986
2987           if (! INSN_P (insn))
2988             continue;
2989
2990           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
2991           if (JUMP_P (insn)
2992               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
2993             continue;
2994
2995           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
2996             {
2997               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
2998                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
2999                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
3000                 {
3001                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
3002                   rtx equiv_insn;
3003
3004                   if (! reg_equiv[regno].replace
3005                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth
3006                       /* There is no sense to move insns if we did
3007                          register pressure-sensitive scheduling was
3008                          done because it will not improve allocation
3009                          but worsen insn schedule with a big
3010                          probability.  */
3011                       || (flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
3012                     continue;
3013
3014                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
3015                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
3016                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
3017                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
3018                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
3019                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
3020                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
3021                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3022
3023                   /* We may not move instructions that can throw, since
3024                      that changes basic block boundaries and we are not
3025                      prepared to adjust the CFG to match.  */
3026                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
3027                     continue;
3028
3029                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
3030                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
3031                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
3032                     {
3033                       rtx equiv_link;
3034                       rtx last_link;
3035                       rtx note;
3036
3037                       /* Find the last note.  */
3038                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
3039                            last_link = XEXP (last_link, 1))
3040                         ;
3041
3042                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
3043                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
3044                       while (equiv_link)
3045                         {
3046                           note = equiv_link;
3047                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
3048                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3049                             {
3050                               remove_note (equiv_insn, note);
3051                               XEXP (last_link, 1) = note;
3052                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
3053                               last_link = note;
3054                             }
3055                         }
3056
3057                       remove_death (regno, insn);
3058                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
3059                       REG_FREQ (regno) = 0;
3060                       delete_insn (equiv_insn);
3061
3062                       reg_equiv[regno].init_insns
3063                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
3064
3065                       reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
3066                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3067                     }
3068                   /* Move the initialization of the register to just before
3069                      INSN.  Update the flow information.  */
3070                   else if (prev_nondebug_insn (insn) != equiv_insn)
3071                     {
3072                       rtx new_insn;
3073
3074                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
3075                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
3076                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
3077                       /* Rescan it to process the notes.  */
3078                       df_insn_rescan (new_insn);
3079
3080                       /* Make sure this insn is recognized before
3081                          reload begins, otherwise
3082                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
3083                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
3084
3085                       delete_insn (equiv_insn);
3086
3087                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
3088
3089                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
3090                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3091                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3092                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3093                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
3094
3095                       if (insn == BB_HEAD (bb))
3096                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
3097
3098                       reg_equiv_init (regno)
3099                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
3100                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3101                     }
3102                 }
3103             }
3104         }
3105     }
3106
3107   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
3108     {
3109       FOR_EACH_BB (bb)
3110         {
3111           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
3112           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
3113           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
3114           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
3115         }
3116
3117       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
3118       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
3119         for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3120           if (DEBUG_INSN_P (insn))
3121             {
3122               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
3123               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
3124                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
3125                                            adjust_cleared_regs,
3126                                            (void *) cleared_regs);
3127               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
3128                 df_insn_rescan (insn);
3129             }
3130     }
3131
3132   BITMAP_FREE (cleared_regs);
3133
3134   out:
3135   /* Clean up.  */
3136
3137   end_alias_analysis ();
3138   free (reg_equiv);
3139   return recorded_label_ref;
3140 }
3141
3142 \f
3143
3144 /* Print chain C to FILE.  */
3145 static void
3146 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
3147 {
3148   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID(c->insn));
3149   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
3150   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
3151 }
3152
3153
3154 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
3155 static void
3156 print_insn_chains (FILE *file)
3157 {
3158   struct insn_chain *c;
3159   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
3160     print_insn_chain (file, c);
3161 }
3162
3163 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
3164    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
3165 static bool
3166 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
3167 {
3168   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
3169      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
3170   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
3171 }
3172
3173 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
3174    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
3175    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
3176 static void
3177 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
3178                    int *live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
3179 {
3180   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
3181   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
3182
3183   gcc_assert (size > 0);
3184
3185   /* Been there, done that.  */
3186   if (live_subregs_used[allocnum])
3187     return;
3188
3189   /* Create a new one with zeros.  */
3190   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
3191     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
3192
3193   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
3194      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
3195   if (init_value)
3196     sbitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
3197   else
3198     sbitmap_zero (live_subregs[allocnum]);
3199
3200   /* Set the number of bits that we really want.  */
3201   live_subregs_used[allocnum] = size;
3202 }
3203
3204 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
3205    and record register life information.  */
3206 static void
3207 build_insn_chain (void)
3208 {
3209   unsigned int i;
3210   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
3211   basic_block bb;
3212   struct insn_chain *c = NULL;
3213   struct insn_chain *next = NULL;
3214   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3215   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
3216   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
3217      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
3218      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
3219      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
3220      element is non zero in live_subregs_used.  The value in
3221      live_subregs_used is number of bytes that the pseudo can
3222      occupy.  */
3223   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
3224   int *live_subregs_used = XNEWVEC (int, max_regno);
3225
3226   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
3227     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
3228       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
3229   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
3230     {
3231       bitmap_iterator bi;
3232       rtx insn;
3233
3234       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
3235       memset (live_subregs_used, 0, max_regno * sizeof (int));
3236
3237       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb), 0, i, bi)
3238         {
3239           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3240             break;
3241           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3242         }
3243
3244       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb),
3245                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
3246         {
3247           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
3248             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3249         }
3250
3251       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
3252         {
3253           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3254             {
3255               unsigned int uid = INSN_UID (insn);
3256               df_ref *def_rec;
3257               df_ref *use_rec;
3258
3259               c = new_insn_chain ();
3260               c->next = next;
3261               next = c;
3262               *p = c;
3263               p = &c->prev;
3264
3265               c->insn = insn;
3266               c->block = bb->index;
3267
3268               if (INSN_P (insn))
3269                 for (def_rec = DF_INSN_UID_DEFS (uid); *def_rec; def_rec++)
3270                   {
3271                     df_ref def = *def_rec;
3272                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
3273
3274                     /* Ignore may clobbers because these are generated
3275                        from calls. However, every other kind of def is
3276                        added to dead_or_set.  */
3277                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
3278                       {
3279                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3280                           {
3281                             if (!fixed_regs[regno])
3282                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3283                           }
3284                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3285                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3286                       }
3287
3288                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3289                          || reg_renumber[regno] >= 0
3290                          || ira_conflicts_p)
3291                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
3292                       {
3293                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
3294
3295                         /* We can model subregs, but not if they are
3296                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
3297                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3298                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3299                           {
3300                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3301                             unsigned int last = start
3302                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3303
3304                             init_live_subregs
3305                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3306                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3307
3308                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
3309                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
3310                               {
3311                                 /* Expand the range to cover entire words.
3312                                    Bytes added here are "don't care".  */
3313                                 start
3314                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
3315                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
3316                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
3317                               }
3318
3319                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3320                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3321                               last = live_subregs_used[regno];
3322
3323                             while (start < last)
3324                               {
3325                                 RESET_BIT (live_subregs[regno], start);
3326                                 start++;
3327                               }
3328
3329                             if (sbitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
3330                               {
3331                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3332                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3333                               }
3334                             else
3335                               /* Set live_relevant_regs here because
3336                                  that bit has to be true to get us to
3337                                  look at the live_subregs fields.  */
3338                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3339                           }
3340                         else
3341                           {
3342                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
3343                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
3344                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
3345                                case above so here we have to keep from
3346                                modeling the def as a killing def.  */
3347                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
3348                               {
3349                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3350                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3351                               }
3352                           }
3353                       }
3354                   }
3355
3356               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
3357               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3358
3359               if (INSN_P (insn))
3360                 for (use_rec = DF_INSN_UID_USES (uid); *use_rec; use_rec++)
3361                   {
3362                     df_ref use = *use_rec;
3363                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
3364                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
3365
3366                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
3367                        is fabricated from a def that is a partial set
3368                        to a multiword reg.  Here, we only model the
3369                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
3370                        precisely so we do not need to look at the
3371                        fabricated use. */
3372                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
3373                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
3374                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
3375                       continue;
3376
3377                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
3378                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
3379                       {
3380                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3381                           {
3382                             if (!fixed_regs[regno])
3383                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3384                           }
3385                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3386                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3387                       }
3388
3389                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3390                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3391                       {
3392                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3393                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
3394                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
3395                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3396                           {
3397                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3398                             unsigned int last = start
3399                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3400
3401                             init_live_subregs
3402                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3403                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3404
3405                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3406                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3407                               last = live_subregs_used[regno];
3408
3409                             while (start < last)
3410                               {
3411                                 SET_BIT (live_subregs[regno], start);
3412                                 start++;
3413                               }
3414                           }
3415                         else
3416                           /* Resetting the live_subregs_used is
3417                              effectively saying do not use the subregs
3418                              because we are reading the whole
3419                              pseudo.  */
3420                           live_subregs_used[regno] = 0;
3421                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3422                       }
3423                   }
3424             }
3425         }
3426
3427       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
3428          labels and jump tables that are just hanging out in between
3429          the basic blocks.  See pr33676.  */
3430       insn = BB_HEAD (bb);
3431
3432       /* Skip over the barriers and cruft.  */
3433       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
3434                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
3435         insn = PREV_INSN (insn);
3436
3437       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
3438          to get the labels and jump tables into the
3439          reload_insn_chain.  */
3440       while (insn)
3441         {
3442           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3443             {
3444               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
3445                 break;
3446
3447               c = new_insn_chain ();
3448               c->next = next;
3449               next = c;
3450               *p = c;
3451               p = &c->prev;
3452
3453               /* The block makes no sense here, but it is what the old
3454                  code did.  */
3455               c->block = bb->index;
3456               c->insn = insn;
3457               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3458             }
3459           insn = PREV_INSN (insn);
3460         }
3461     }
3462
3463   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
3464     if (live_subregs[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 };