OSDN Git Service

04b1613b68955ec935373a97017e39c26c217aab
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
23    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
24    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
25    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
26    Two passes are used because this pass uses methods that work only
27    on linear code, but that do a better job than the general methods
28    used in global_alloc, and more quickly too.
29
30    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
31    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
32
33    We assign each instruction in the basic block a number
34    which is its order from the beginning of the block.
35    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
36    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
37    We can record the availability of hard registers with a
38    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
39    contains 0 or 1 for each hard reg.
40
41    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
42    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
43    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
44    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
45    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
46    of the one preferred by the other.
47
48    Tying is represented with "quantity numbers".
49    A non-tied register is given a new quantity number.
50    Tied registers have the same quantity number.
51
52    We have provision to exempt registers, even when they are contained
53    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
54    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
55    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
56    yet implemented.  */
57
58 /* Pseudos allocated here can be reallocated by global.c if the hard register
59    is used as a spill register.  Currently we don't allocate such pseudos
60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
61
62 #include "config.h"
63 #include "system.h"
64 #include "rtl.h"
65 #include "tm_p.h"
66 #include "flags.h"
67 #include "hard-reg-set.h"
68 #include "basic-block.h"
69 #include "regs.h"
70 #include "function.h"
71 #include "insn-config.h"
72 #include "insn-attr.h"
73 #include "recog.h"
74 #include "output.h"
75 #include "toplev.h"
76 \f
77 /* Next quantity number available for allocation.  */
78
79 static int next_qty;
80
81 /* Information we maitain about each quantity.  */
82 struct qty
83 {
84   /* The number of refs to quantity Q.  */
85
86   int n_refs;
87
88   /* Insn number (counting from head of basic block)
89      where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
90
91   int birth;
92
93   /* Insn number (counting from head of basic block)
94      where given quantity died.  Due to the way tying is done,
95      and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
96      a quantity can die only once.  Each quantity's life span
97      is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
98
99   int death;
100
101   /* Number of words needed to hold the data in given quantity.
102      This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
103      1. It is used in computing the relative importances of qtys,
104         which determines the order in which we look for regs for them.
105      2. It is used in rules that prevent tying several registers of
106         different sizes in a way that is geometrically impossible
107         (see combine_regs).  */
108
109   int size;
110
111   /* Number of times a reg tied to given qty lives across a CALL_INSN.  */
112
113   int n_calls_crossed;
114
115   /* The register number of one pseudo register whose reg_qty value is Q.
116      This register should be the head of the chain
117      maintained in reg_next_in_qty.  */
118
119   int first_reg;
120
121   /* Reg class contained in (smaller than) the preferred classes of all
122      the pseudo regs that are tied in given quantity.
123      This is the preferred class for allocating that quantity.  */
124
125   enum reg_class min_class;
126
127   /* Register class within which we allocate given qty if we can't get
128      its preferred class.  */
129
130   enum reg_class alternate_class;
131
132   /* This holds the mode of the registers that are tied to given qty,
133      or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
134
135   enum machine_mode mode;
136
137   /* the hard reg number chosen for given quantity,
138      or -1 if none was found.  */
139
140   short phys_reg;
141
142   /* Nonzero if this quantity has been used in a SUBREG in some
143      way that is illegal.  */
144
145   char changes_mode;
146
147 };
148
149 static struct qty *qty;
150
151 /* These fields are kept separately to speedup their clearing.  */
152
153 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
154    for each quantity.  The first, phys_copy_sugg, contains hard registers
155    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
156    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
157
158    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
159    eliminate copy insns.  */
160
161 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
162    copy insns.  */
163
164 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
165
166 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
167    arithmetic insns.  */
168
169 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
170
171 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
172
173 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
174
175 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
176
177 static short *qty_phys_num_sugg;
178
179 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
180    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
181    end of the chain.  qty->first_reg point to the head of this chain.  */
182
183 static int *reg_next_in_qty;
184
185 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
186    if it is >= 0,
187    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
188    or -2 if not known yet.
189
190    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
191    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
192    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
193    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
194    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
195    tests by exploiting this.
196
197    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
198    be referenced.  */
199
200 static int *reg_qty;
201
202 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
203    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
204    to a subreg of a DImode register.  */
205
206 static char *reg_offset;
207
208 /* Vector of substitutions of register numbers,
209    used to map pseudo regs into hardware regs.
210    This is set up as a result of register allocation.
211    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
212    or is -1 if no hard reg was assigned.
213    If N is a hard reg number, element N is N.  */
214
215 short *reg_renumber;
216
217 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
218    of the instructions in a basic block.  */
219
220 static HARD_REG_SET regs_live;
221
222 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
223    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
224    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
225    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
226
227    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
228    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
229    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
230    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
231
232 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
233
234 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
235    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
236 static int this_insn_number;
237 static rtx this_insn;
238
239 /* Used to communicate changes made by update_equiv_regs to
240    memref_referenced_p.  reg_equiv_replacement is set for any REG_EQUIV note
241    found or created, so that we can keep track of what memory accesses might
242    be created later, e.g. by reload.  */
243
244 static rtx *reg_equiv_replacement;
245
246 /* Used for communication between update_equiv_regs and no_equiv.  */
247 static rtx *reg_equiv_init_insns;
248
249 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
250 static int recorded_label_ref;
251
252 static void alloc_qty           PARAMS ((int, enum machine_mode, int, int));
253 static void validate_equiv_mem_from_store PARAMS ((rtx, rtx, void *));
254 static int validate_equiv_mem   PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
255 static int contains_replace_regs PARAMS ((rtx, char *));
256 static int memref_referenced_p  PARAMS ((rtx, rtx));
257 static int memref_used_between_p PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
258 static void update_equiv_regs   PARAMS ((void));
259 static void no_equiv            PARAMS ((rtx, rtx, void *));
260 static void block_alloc         PARAMS ((int));
261 static int qty_sugg_compare     PARAMS ((int, int));
262 static int qty_sugg_compare_1   PARAMS ((const PTR, const PTR));
263 static int qty_compare          PARAMS ((int, int));
264 static int qty_compare_1        PARAMS ((const PTR, const PTR));
265 static int combine_regs         PARAMS ((rtx, rtx, int, int, rtx, int));
266 static int reg_meets_class_p    PARAMS ((int, enum reg_class));
267 static void update_qty_class    PARAMS ((int, int));
268 static void reg_is_set          PARAMS ((rtx, rtx, void *));
269 static void reg_is_born         PARAMS ((rtx, int));
270 static void wipe_dead_reg       PARAMS ((rtx, int));
271 static int find_free_reg        PARAMS ((enum reg_class, enum machine_mode,
272                                        int, int, int, int, int));
273 static void mark_life           PARAMS ((int, enum machine_mode, int));
274 static void post_mark_life      PARAMS ((int, enum machine_mode, int, int, int));
275 static int no_conflict_p        PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
276 static int requires_inout       PARAMS ((const char *));
277 \f
278 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
279    for register number REGNO which is born at index BIRTH
280    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
281
282 static void
283 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
284      int regno;
285      enum machine_mode mode;
286      int size, birth;
287 {
288   register int qtyno = next_qty++;
289
290   reg_qty[regno] = qtyno;
291   reg_offset[regno] = 0;
292   reg_next_in_qty[regno] = -1;
293
294   qty[qtyno].first_reg = regno;
295   qty[qtyno].size = size;
296   qty[qtyno].mode = mode;
297   qty[qtyno].birth = birth;
298   qty[qtyno].n_calls_crossed = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
299   qty[qtyno].min_class = reg_preferred_class (regno);
300   qty[qtyno].alternate_class = reg_alternate_class (regno);
301   qty[qtyno].n_refs = REG_N_REFS (regno);
302   qty[qtyno].changes_mode = REG_CHANGES_MODE (regno);
303 }
304 \f
305 /* Main entry point of this file.  */
306
307 int
308 local_alloc ()
309 {
310   register int b, i;
311   int max_qty;
312
313   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
314      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
315   recorded_label_ref = 0;
316
317   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
318      If defined, let the machine say what kind of ordering we
319      should use.  */
320 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
321   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
322 #endif
323
324   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
325      registers.  */
326   update_equiv_regs ();
327
328   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
329      numbers start at zero and we can have one for each pseudo.  */
330   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER);
331
332   /* Allocate vectors of temporary data.
333      See the declarations of these variables, above,
334      for what they mean.  */
335
336   qty = (struct qty *) xmalloc (max_qty * sizeof (struct qty));
337   qty_phys_copy_sugg
338     = (HARD_REG_SET *) xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
339   qty_phys_num_copy_sugg = (short *) xmalloc (max_qty * sizeof (short));
340   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
341   qty_phys_num_sugg = (short *) xmalloc (max_qty * sizeof (short));
342
343   reg_qty = (int *) xmalloc (max_regno * sizeof (int));
344   reg_offset = (char *) xmalloc (max_regno * sizeof (char));
345   reg_next_in_qty = (int *) xmalloc (max_regno * sizeof (int));
346
347   /* Allocate the reg_renumber array.  */
348   allocate_reg_info (max_regno, FALSE, TRUE);
349
350   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
351      In general, these are the registers used only in a single block and
352      which only die once.
353
354      We need not be concerned with which block actually uses the register
355      since we will never see it outside that block.  */
356
357   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
358     {
359       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1)
360         reg_qty[i] = -2;
361       else
362         reg_qty[i] = -1;
363     }
364
365   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
366   next_qty = max_qty;
367
368   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
369
370   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
371     {
372       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
373          vectors might need to be initialized because they were used
374          for the previous block; it is set to the entire array before
375          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
376          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
377          explicit set by `alloc_qty'.  */
378
379       if (next_qty < 6)
380         {
381           for (i = 0; i < next_qty; i++)
382             {
383               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
384               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
385               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
386               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
387             }
388         }
389       else
390         {
391 #define CLEAR(vector)  \
392           bzero ((char *) (vector), (sizeof (*(vector))) * next_qty);
393
394           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
395           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
396           CLEAR (qty_phys_sugg);
397           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
398         }
399
400       next_qty = 0;
401
402       block_alloc (b);
403     }
404
405   free (qty);
406   free (qty_phys_copy_sugg);
407   free (qty_phys_num_copy_sugg);
408   free (qty_phys_sugg);
409   free (qty_phys_num_sugg);
410
411   free (reg_qty);
412   free (reg_offset);
413   free (reg_next_in_qty);
414
415   return recorded_label_ref;
416 }
417 \f
418 /* Depth of loops we are in while in update_equiv_regs.  */
419 static int loop_depth;
420
421 /* Used for communication between the following two functions: contains
422    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
423 static rtx equiv_mem;
424
425 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
426 static int equiv_mem_modified;
427
428 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
429    Called via note_stores.  */
430
431 static void
432 validate_equiv_mem_from_store (dest, set, data)
433      rtx dest;
434      rtx set ATTRIBUTE_UNUSED;
435      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
436 {
437   if ((GET_CODE (dest) == REG
438        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
439       || (GET_CODE (dest) == MEM
440           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
441     equiv_mem_modified = 1;
442 }
443
444 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
445    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
446    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
447    CALL_INSN.
448
449    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
450
451 static int
452 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
453      rtx start;
454      rtx reg;
455      rtx memref;
456 {
457   rtx insn;
458   rtx note;
459
460   equiv_mem = memref;
461   equiv_mem_modified = 0;
462
463   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
464      valid equivalence.  */
465   if (side_effects_p (memref))
466     return 0;
467
468   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
469     {
470       if (! INSN_P (insn))
471         continue;
472
473       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
474         return 1;
475
476       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
477           && ! CONST_CALL_P (insn))
478         return 0;
479
480       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
481
482       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
483          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
484          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
485          the trouble.  */
486
487       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
488         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
489              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
490             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
491             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
492           return 0;
493     }
494
495   return 0;
496 }
497
498 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv_replace is true.  */
499
500 static int
501 contains_replace_regs (x, reg_equiv_replace)
502      rtx x;
503      char *reg_equiv_replace;
504 {
505   int i, j;
506   const char *fmt;
507   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
508
509   switch (code)
510     {
511     case CONST_INT:
512     case CONST:
513     case LABEL_REF:
514     case SYMBOL_REF:
515     case CONST_DOUBLE:
516     case PC:
517     case CC0:
518     case HIGH:
519     case LO_SUM:
520       return 0;
521
522     case REG:
523       return reg_equiv_replace[REGNO (x)];
524
525     default:
526       break;
527     }
528
529   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
530   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
531     switch (fmt[i])
532       {
533       case 'e':
534         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i), reg_equiv_replace))
535           return 1;
536         break;
537       case 'E':
538         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
539           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j), reg_equiv_replace))
540             return 1;
541         break;
542       }
543
544   return 0;
545 }
546 \f
547 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
548    to MEMREF.  */
549
550 static int
551 memref_referenced_p (memref, x)
552      rtx x;
553      rtx memref;
554 {
555   int i, j;
556   const char *fmt;
557   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
558
559   switch (code)
560     {
561     case CONST_INT:
562     case CONST:
563     case LABEL_REF:
564     case SYMBOL_REF:
565     case CONST_DOUBLE:
566     case PC:
567     case CC0:
568     case HIGH:
569     case LO_SUM:
570       return 0;
571
572     case REG:
573       return (reg_equiv_replacement[REGNO (x)]
574               && memref_referenced_p (memref,
575                                       reg_equiv_replacement[REGNO (x)]));
576
577     case MEM:
578       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
579         return 1;
580       break;
581
582     case SET:
583       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
584          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
585       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
586         {
587           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
588             return 1;
589         }
590       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
591         return 1;
592
593       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
594
595     default:
596       break;
597     }
598
599   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
600   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
601     switch (fmt[i])
602       {
603       case 'e':
604         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
605           return 1;
606         break;
607       case 'E':
608         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
609           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
610             return 1;
611         break;
612       }
613
614   return 0;
615 }
616
617 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
618    that would be affected by a store to MEMREF.  */
619
620 static int
621 memref_used_between_p (memref, start, end)
622      rtx memref;
623      rtx start;
624      rtx end;
625 {
626   rtx insn;
627
628   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
629        insn = NEXT_INSN (insn))
630     if (INSN_P (insn) && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
631       return 1;
632
633   return 0;
634 }
635 \f
636 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current function.  */
637 int
638 function_invariant_p (x)
639      rtx x;
640 {
641   if (CONSTANT_P (x))
642     return 1;
643   if (x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
644     return 1;
645   if (GET_CODE (x) == PLUS
646       && (XEXP (x, 0) == frame_pointer_rtx || XEXP (x, 0) == arg_pointer_rtx)
647       && CONSTANT_P (XEXP (x, 1)))
648     return 1;
649   return 0;
650 }
651
652 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
653    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
654    from a single constant).  Lower their priority for a register.
655
656    If such a register is only referenced once, try substituting its value
657    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
658    completely.  */
659
660 static void
661 update_equiv_regs ()
662 {
663   /* Set when an attempt should be made to replace a register with the
664      associated reg_equiv_replacement entry at the end of this function.  */
665   char *reg_equiv_replace;
666   rtx insn;
667   int block, depth;
668
669   reg_equiv_replace = (char *) xcalloc (max_regno, sizeof *reg_equiv_replace);
670   reg_equiv_init_insns = (rtx *) xcalloc (max_regno, sizeof (rtx));
671   reg_equiv_replacement = (rtx *) xcalloc (max_regno, sizeof (rtx));
672
673   init_alias_analysis ();
674
675   loop_depth = 0;
676
677   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
678      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
679      a register can be set below its use.  */
680   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
681     {
682       rtx note;
683       rtx set;
684       rtx dest, src;
685       int regno;
686
687       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
688         {
689           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
690             loop_depth++;
691           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
692             loop_depth--;
693         }
694
695       if (! INSN_P (insn))
696         continue;
697
698       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
699         if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
700           no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
701
702       set = single_set (insn);
703
704       /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
705          only mark all destinations as having no known equivalence.  */
706       if (set == 0)
707         {
708           note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
709           continue;
710         }
711       else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
712         {
713           int i;
714
715           for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
716             {
717               rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
718               if (part != set)
719                 note_stores (part, no_equiv, NULL);
720             }
721         }
722
723       dest = SET_DEST (set);
724       src = SET_SRC (set);
725
726       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
727          in a single basic block, see if the register is always equivalent
728          to that memory location and if moving the store from INSN to the
729          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
730          initializing insn.
731
732          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
733          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
734
735          If one of the regs in the address is marked as reg_equiv_replace,
736          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv_replace
737          optimization may move the set of this register immediately before
738          insn, which puts it after reg_equiv_init_insns[regno], and hence
739          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
740          pseudo.  */
741       /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
742          a pseudo register before we see its setting insn that will cause
743          reg_equiv_replace for that pseudo to be set.
744          Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
745          reg_equiv_replace information has been gathered.  */
746
747       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (src) == REG
748           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
749           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
750           && REG_N_SETS (regno) == 1
751           && reg_equiv_init_insns[regno] != 0
752           && reg_equiv_init_insns[regno] != const0_rtx
753           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv_init_insns[regno], 0),
754                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
755           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0), reg_equiv_replace))
756         {
757           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv_init_insns[regno], 0);
758           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
759               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
760             REG_NOTES (init_insn)
761               = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
762         }
763
764       /* We only handle the case of a pseudo register being set
765          once, or always to the same value.  */
766       /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
767          values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
768          to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
769          handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
770          calculate_needs, but we traditionally work around this problem
771          here by rejecting equivalences when the destination is in a register
772          that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
773          preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
774          or use it.  */
775
776       if (GET_CODE (dest) != REG
777           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
778           || reg_equiv_init_insns[regno] == const0_rtx
779           || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
780               && GET_CODE (src) == MEM))
781         {
782           /* This might be seting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
783              also set somewhere else to a constant.  */
784           note_stores (set, no_equiv, NULL);
785           continue;
786         }
787
788       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
789
790       /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
791          REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
792          there's no point creating it earlier than here.  */
793       if (! note && function_invariant_p (src))
794         REG_NOTES (insn)
795           = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUAL, src, REG_NOTES (insn));
796
797       if (REG_N_SETS (regno) != 1
798           && (! note
799               || ! function_invariant_p (XEXP (note, 0))
800               || (reg_equiv_replacement[regno]
801                   && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
802                                     reg_equiv_replacement[regno]))))
803         {
804           no_equiv (dest, set, NULL);
805           continue;
806         }
807       /* Record this insn as initializing this register.  */
808       reg_equiv_init_insns[regno]
809         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init_insns[regno]);
810
811       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
812          it is always equivalent to the constant.  */
813       if (note && function_invariant_p (XEXP (note, 0)))
814         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
815
816       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
817          of that register.  Record this insn if the register is only used once
818          more and the equivalence value is the same as our source.
819
820          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
821          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
822          as written (if no registers are available, reload will substitute
823          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
824          dying in this insn whose death notes would be missed.
825
826          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
827          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
828          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
829          note.  */
830
831       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
832
833       if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
834           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
835           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
836         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
837                                                      REG_NOTES (insn));
838
839       if (note)
840         {
841           int regno = REGNO (dest);
842
843           /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
844              We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
845              pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
846              indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
847              jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
848           if (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF
849               || (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
850                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
851                   && (GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0))
852                       == LABEL_REF)))
853             recorded_label_ref = 1;
854
855           reg_equiv_replacement[regno] = XEXP (note, 0);
856
857           /* Don't mess with things live during setjmp.  */
858           if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0)
859             {
860               /* Note that the statement below does not affect the priority
861                  in local-alloc!  */
862               REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
863
864
865               /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
866                  set once and used once, indicate that the reference may be
867                  replaced by the equivalence we computed above.  If the
868                  register is only used in one basic block, this can't succeed
869                  or combine would have done it.
870
871                  It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
872                  below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
873                  a basic block so this would be too complicated.
874
875                  This case normally occurs when a parameter is read from
876                  memory and then used exactly once, not in a loop.  */
877
878                 if (REG_N_REFS (regno) == 2
879                     && REG_BASIC_BLOCK (regno) < 0
880                     && rtx_equal_p (XEXP (note, 0), SET_SRC (set)))
881                   reg_equiv_replace[regno] = 1;
882             }
883         }
884     }
885
886   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
887      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
888      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
889      initializing reference and this register will go away.  If we
890      can't replace the reference, and the instruction is not in a
891      loop, then move the register initialization just before the use,
892      so that they are in the same basic block.  */
893   block = -1;
894   depth = 0;
895   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
896     {
897       rtx link;
898
899       /* Keep track of which basic block we are in.  */
900       if (block + 1 < n_basic_blocks
901           && BLOCK_HEAD (block + 1) == insn)
902         ++block;
903
904       if (! INSN_P (insn))
905         {
906           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
907             {
908               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
909                 ++depth;
910               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
911                 {
912                   --depth;
913                   if (depth < 0)
914                     abort ();
915                 }
916             }
917
918           continue;
919         }
920
921       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
922         {
923           if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
924               /* Make sure this insn still refers to the register.  */
925               && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
926             {
927               int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
928               rtx equiv_insn;
929
930               if (! reg_equiv_replace[regno])
931                 continue;
932
933               /* reg_equiv_replace[REGNO] gets set only when
934                  REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
935                  once and used once.  (If it were only set, but not used,
936                  flow would have deleted the setting insns.)  Hence
937                  there can only be one insn in reg_equiv_init_insns.  */
938               equiv_insn = XEXP (reg_equiv_init_insns[regno], 0);
939
940               if (validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
941                                         reg_equiv_replacement[regno], insn))
942                 {
943                   remove_death (regno, insn);
944                   REG_N_REFS (regno) = 0;
945                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
946                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
947                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
948                 }
949               /* If we aren't in a loop, and there are no calls in
950                  INSN or in the initialization of the register, then
951                  move the initialization of the register to just
952                  before INSN.  Update the flow information.  */
953               else if (depth == 0
954                        && GET_CODE (equiv_insn) == INSN
955                        && GET_CODE (insn) == INSN
956                        && REG_BASIC_BLOCK (regno) < 0)
957                 {
958                   int l;
959
960                   emit_insn_before (copy_rtx (PATTERN (equiv_insn)), insn);
961                   REG_NOTES (PREV_INSN (insn)) = REG_NOTES (equiv_insn);
962                   REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
963
964                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
965                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
966                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
967
968                   if (block < 0)
969                     REG_BASIC_BLOCK (regno) = 0;
970                   else
971                     REG_BASIC_BLOCK (regno) = block;
972                   REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
973                   REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
974
975                   if (block >= 0 && insn == BLOCK_HEAD (block))
976                     BLOCK_HEAD (block) = PREV_INSN (insn);
977
978                   for (l = 0; l < n_basic_blocks; l++)
979                     CLEAR_REGNO_REG_SET (BASIC_BLOCK (l)->global_live_at_start,
980                                          regno);
981                 }
982             }
983         }
984     }
985
986   /* Clean up.  */
987   end_alias_analysis ();
988   free (reg_equiv_replace);
989   free (reg_equiv_init_insns);
990   free (reg_equiv_replacement);
991 }
992
993 /* Mark REG as having no known equivalence.
994    Some instructions might have been proceessed before and furnished
995    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
996    removed.
997    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
998    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
999    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
1000 static void
1001 no_equiv (reg, store, data)
1002      rtx reg, store ATTRIBUTE_UNUSED;
1003      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1004 {
1005   int regno;
1006   rtx list;
1007
1008   if (GET_CODE (reg) != REG)
1009     return;
1010   regno = REGNO (reg);
1011   list = reg_equiv_init_insns[regno];
1012   if (list == const0_rtx)
1013     return;
1014   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1015     {
1016       rtx insn = XEXP (list, 0);
1017       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1018     }
1019   reg_equiv_init_insns[regno] = const0_rtx;
1020   reg_equiv_replacement[regno] = NULL_RTX;
1021 }
1022 \f
1023 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1024    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1025
1026 static void
1027 block_alloc (b)
1028      int b;
1029 {
1030   register int i, q;
1031   register rtx insn;
1032   rtx note;
1033   int insn_number = 0;
1034   int insn_count = 0;
1035   int max_uid = get_max_uid ();
1036   int *qty_order;
1037   int no_conflict_combined_regno = -1;
1038
1039   /* Count the instructions in the basic block.  */
1040
1041   insn = BLOCK_END (b);
1042   while (1)
1043     {
1044       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1045         if (++insn_count > max_uid)
1046           abort ();
1047       if (insn == BLOCK_HEAD (b))
1048         break;
1049       insn = PREV_INSN (insn);
1050     }
1051
1052   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1053      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1054   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) xcalloc ((2 * insn_count + 2),
1055                                            sizeof (HARD_REG_SET));
1056
1057   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1058
1059   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1060
1061   /* This loop scans the instructions of the basic block
1062      and assigns quantities to registers.
1063      It computes which registers to tie.  */
1064
1065   insn = BLOCK_HEAD (b);
1066   while (1)
1067     {
1068       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1069         insn_number++;
1070
1071       if (INSN_P (insn))
1072         {
1073           register rtx link, set;
1074           register int win = 0;
1075           register rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1076           int combined_regno = -1;
1077           int i;
1078
1079           this_insn_number = insn_number;
1080           this_insn = insn;
1081
1082           extract_insn (insn);
1083           which_alternative = -1;
1084
1085           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1086              If so, try doing that.
1087              Suitable insns are those with at least two operands and where
1088              operand 0 is an output that is a register that is not
1089              earlyclobber.
1090
1091              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1092              First look for operands that are required to be in the same
1093              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1094              operand or one that can be put into that operand if the
1095              operation is commutative.  If we don't find an operand
1096              that is required to be in the same register as operand 0,
1097              we can tie with any operand.
1098
1099              Subregs in place of regs are also ok.
1100
1101              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1102
1103           if (optimize
1104               && recog_data.n_operands > 1
1105               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1106               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1107             {
1108               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1109               int must_match_0 = -1;
1110               /* Counts number of alternatives that require a match with
1111                  operand 0.  */
1112               int n_matching_alts = 0;
1113
1114               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1115                 {
1116                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1117                   int this_match = (requires_inout (p));
1118
1119                   n_matching_alts += this_match;
1120                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1121                     must_match_0 = i;
1122                 }
1123
1124               r0 = recog_data.operand[0];
1125               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1126                 {
1127                   /* Skip this operand if we found an operand that
1128                      must match operand 0 and this operand isn't it
1129                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1130
1131                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1132                       && ! (i == must_match_0 + 1
1133                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1134                       && ! (i == must_match_0 - 1
1135                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1136                     continue;
1137
1138                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1139                      must match operand zero.  In that case, skip any
1140                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1141                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1142                      ignore commutatity in this case to keep things simple.  */
1143                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1144                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1145                     continue;
1146
1147                   r1 = recog_data.operand[i];
1148
1149                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1150                      There may be more than one register, but we only try one
1151                      of them.  */
1152                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p')
1153                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1154                       r1 = XEXP (r1, 0);
1155
1156                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1157                     {
1158                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1159                          If we have a move insn or an insn whose first input
1160                          can only be in the same register as the output, give
1161                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1162                       int may_save_copy
1163                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1164
1165                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1166                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1167                                             insn_number, insn, 0);
1168                     }
1169                   if (win)
1170                     break;
1171                 }
1172             }
1173
1174           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1175              which can safely overlap one of the inputs.
1176              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1177              and ends with an insn that copies the result to itself
1178              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1179              That note indicates what the inputs are.
1180              The result and the input can overlap if each insn in
1181              the sequence either doesn't mention the input
1182              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1183
1184              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1185              destination register won't have had a quantity number
1186              assigned, since that would prevent combining.  */
1187
1188           if (optimize
1189               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1190               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1191                   GET_CODE (r0) == REG)
1192               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1193               && XEXP (link, 0) != 0
1194               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1195               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1196               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1197               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1198                                         NULL_RTX)) != 0)
1199             {
1200               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1201                   /* Check that we have such a sequence.  */
1202                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1203                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1204               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1205                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1206                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1207                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1208                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1209
1210               /* Here we care if the operation to be computed is
1211                  commutative.  */
1212               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1213                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1214                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1215                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1216                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1217                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1218                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1219
1220               /* If we did combine something, show the register number
1221                  in question so that we know to ignore its death.  */
1222               if (win)
1223                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1224             }
1225
1226           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1227              to the number of the register used in this insn
1228              that was tied to the register set in this insn.
1229              This register's qty should not be "killed".  */
1230
1231           if (win)
1232             {
1233               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1234                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1235               combined_regno = REGNO (r1);
1236             }
1237
1238           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1239              except for anything that was just combined.  */
1240
1241           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1242             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1243                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1244                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1245                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1246                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1247                                         XEXP (link, 0))))
1248               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1249
1250           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1251              that are born (set) in this instruction.
1252              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1253
1254           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1255
1256           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1257              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1258              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1259              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1260              die after, not during, the current insn.  */
1261
1262           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1263             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1264                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1265               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1266
1267           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1268              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1269              block, so clear any register number that combined within it.  */
1270           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1271               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1272               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1273             no_conflict_combined_regno = -1;
1274         }
1275
1276       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1277          record the registers live before the block's first insn, since no
1278          pseudos we care about are live before that insn.  */
1279
1280       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1281       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1282
1283       if (insn == BLOCK_END (b))
1284         break;
1285
1286       insn = NEXT_INSN (insn);
1287     }
1288
1289   /* Now every register that is local to this basic block
1290      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1291      Every quantity should have a known birth and death.
1292
1293      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1294      number of suggested registers they need so we allocate those with
1295      the most restrictive needs first.  */
1296
1297   qty_order = (int *) xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1298   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1299     qty_order[i] = i;
1300
1301 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1302   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1303
1304   switch (next_qty)
1305     {
1306     case 3:
1307       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1308       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1309         EXCHANGE (0, 1);
1310       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1311         EXCHANGE (2, 1);
1312
1313       /* ... Fall through ...  */
1314     case 2:
1315       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1316       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1317         EXCHANGE (0, 1);
1318
1319       /* ... Fall through ...  */
1320
1321     case 1:
1322     case 0:
1323       /* Nothing to do here.  */
1324       break;
1325
1326     default:
1327       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1328     }
1329
1330   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1331      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1332      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1333   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1334     {
1335       q = qty_order[i];
1336       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1337         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1338                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1339       else
1340         qty[q].phys_reg = -1;
1341     }
1342
1343   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1344      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1345      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1346
1347   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1348     qty_order[i] = i;
1349
1350 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1351   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1352
1353   switch (next_qty)
1354     {
1355     case 3:
1356       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1357       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1358         EXCHANGE (0, 1);
1359       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1360         EXCHANGE (2, 1);
1361
1362       /* ... Fall through ...  */
1363     case 2:
1364       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1365       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1366         EXCHANGE (0, 1);
1367
1368       /* ... Fall through ...  */
1369
1370     case 1:
1371     case 0:
1372       /* Nothing to do here.  */
1373       break;
1374
1375     default:
1376       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1377     }
1378
1379   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1380      look for a hardware register to put it in.
1381      First try the register class that is cheapest for this qty,
1382      if there is more than one class.  */
1383
1384   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1385     {
1386       q = qty_order[i];
1387       if (qty[q].phys_reg < 0)
1388         {
1389 #ifdef INSN_SCHEDULING
1390           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1391              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1392              of this qty's lifetime.
1393
1394              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1395              discourage the register allocator from creating false
1396              dependencies.
1397
1398              The adjustment value is choosen to indicate that this qty
1399              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1400              before and after the lifetime of this qty.
1401
1402              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1403              overall code performance.
1404
1405              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1406              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1407           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1408           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1409                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1410 #endif
1411
1412           if (N_REG_CLASSES > 1)
1413             {
1414 #ifdef INSN_SCHEDULING
1415               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1416                  are born immediately after this qty or die immediately before
1417                  this qty.
1418
1419                  This optimization is only appropriate when we will run
1420                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1421                  for code size.  */
1422               if (flag_schedule_insns_after_reload
1423                   && !optimize_size
1424                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1425                 {
1426                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1427                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1428                                                    fake_birth, fake_death);
1429                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1430                     continue;
1431                 }
1432 #endif
1433               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1434                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1435                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1436               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1437                 continue;
1438             }
1439
1440 #ifdef INSN_SCHEDULING
1441           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1442           if (flag_schedule_insns_after_reload
1443               && !optimize_size
1444               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1445               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1446             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1447                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1448                                              fake_birth, fake_death);
1449 #endif
1450           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1451             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1452                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1453                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1454         }
1455     }
1456
1457   /* Now propagate the register assignments
1458      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1459
1460   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1461     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1462       {
1463         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1464           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1465       }
1466
1467   /* Clean up.  */
1468   free (regs_live_at);
1469   free (qty_order);
1470 }
1471 \f
1472 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1473    We give shorter-lived quantities higher priority.
1474    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1475    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1476    done by global-alloc.
1477
1478    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1479    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1480    of some programs by as much as a factor of three!  */
1481
1482 /* Note that the quotient will never be bigger than
1483    the value of floor_log2 times the maximum number of
1484    times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1485    Multiplying this by 10000 can't overflow.
1486    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1487
1488 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1489   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].n_refs * qty[q].size) \
1490           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * 10000))
1491
1492 static int
1493 qty_compare (q1, q2)
1494      int q1, q2;
1495 {
1496   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1497 }
1498
1499 static int
1500 qty_compare_1 (q1p, q2p)
1501      const PTR q1p;
1502      const PTR q2p;
1503 {
1504   register int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1505   register int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1506
1507   if (tem != 0)
1508     return tem;
1509
1510   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1511      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1512   return q1 - q2;
1513 }
1514 \f
1515 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1516    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1517    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1518    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1519    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1520    algorithm as above.  */
1521
1522 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1523   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1524     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1525     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1526
1527 static int
1528 qty_sugg_compare (q1, q2)
1529      int q1, q2;
1530 {
1531   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1532
1533   if (tem != 0)
1534     return tem;
1535
1536   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1537 }
1538
1539 static int
1540 qty_sugg_compare_1 (q1p, q2p)
1541      const PTR q1p;
1542      const PTR q2p;
1543 {
1544   register int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1545   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1546
1547   if (tem != 0)
1548     return tem;
1549
1550   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1551   if (tem != 0)
1552     return tem;
1553
1554   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1555      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1556   return q1 - q2;
1557 }
1558
1559 #undef QTY_CMP_SUGG
1560 #undef QTY_CMP_PRI
1561 \f
1562 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1563    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1564
1565    Combining registers means marking them as having the same quantity
1566    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1567    them is a SUBREG).
1568
1569    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1570    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1571    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1572    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1573
1574    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1575    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1576    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1577
1578    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1579    SETREG or if the input and output must share a register.
1580    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1581
1582    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1583
1584 static int
1585 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1586      rtx usedreg, setreg;
1587      int may_save_copy;
1588      int insn_number;
1589      rtx insn;
1590      int already_dead;
1591 {
1592   register int ureg, sreg;
1593   register int offset = 0;
1594   int usize, ssize;
1595   register int sqty;
1596
1597   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1598      is present that does not change the entire register, don't consider
1599      this a copy insn.  */
1600
1601   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1602     {
1603       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1604         may_save_copy = 0;
1605       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1606       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1607     }
1608   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1609     return 0;
1610   ureg = REGNO (usedreg);
1611   usize = REG_SIZE (usedreg);
1612
1613   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1614     {
1615       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1616         may_save_copy = 0;
1617       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1618       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1619     }
1620   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1621     return 0;
1622   sreg = REGNO (setreg);
1623   ssize = REG_SIZE (setreg);
1624
1625   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1626      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1627      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1628   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1629       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1630       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1631       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1632       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1633          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1634       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1635           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1636       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1637       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1638       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1639          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1640          combine anyway, but don't take any chances.  */
1641       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1642           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1643       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1644          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1645          also dies in this insn.  */
1646       || ureg == sreg
1647       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1648       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1649       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1650          implications as to which registers may be used.  */
1651       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1652     return 0;
1653
1654   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1655      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1656
1657      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1658      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1659      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1660
1661   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1662     {
1663       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1664          suggestions.  */
1665       if (reg_qty[sreg] == -2)
1666         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1667
1668       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1669         {
1670           if (may_save_copy
1671               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1672             {
1673               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1674               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1675             }
1676           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1677             {
1678               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1679               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1680             }
1681         }
1682       return 0;
1683     }
1684
1685   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1686
1687   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1688     {
1689       if (may_save_copy
1690           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1691         {
1692           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1693           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1694         }
1695       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1696         {
1697           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1698           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1699         }
1700       return 0;
1701     }
1702
1703   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1704      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1705      don't allocate.  */
1706   if (reg_qty[sreg] >= -1
1707       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1708          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1709       || (current_function_has_nonlocal_label
1710           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1711               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1712     return 0;
1713
1714   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1715      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1716      are compatible.  */
1717
1718   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1719       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1720     {
1721       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1722       sqty = reg_qty[ureg];
1723       reg_qty[sreg] = sqty;
1724       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1725       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1726       qty[sqty].first_reg = sreg;
1727
1728       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1729       update_qty_class (sqty, sreg);
1730
1731       /* Update info about quantity SQTY.  */
1732       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1733       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1734       if (usize < ssize)
1735         {
1736           register int i;
1737
1738           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1739             reg_offset[i] -= offset;
1740
1741           qty[sqty].size = ssize;
1742           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1743         }
1744     }
1745   else
1746     return 0;
1747
1748   return 1;
1749 }
1750 \f
1751 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1752    to a quantity or register whose class is CLASS.
1753    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1754
1755 static int
1756 reg_meets_class_p (reg, class)
1757      int reg;
1758      enum reg_class class;
1759 {
1760   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1761   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1762           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1763 }
1764
1765 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1766
1767 static void
1768 update_qty_class (qtyno, reg)
1769      int qtyno;
1770      int reg;
1771 {
1772   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1773   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1774     qty[qtyno].min_class = rclass;
1775
1776   rclass = reg_alternate_class (reg);
1777   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1778     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1779
1780   if (REG_CHANGES_MODE (reg))
1781     qty[qtyno].changes_mode = 1;
1782 }
1783 \f
1784 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1785
1786    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1787    is modifying the register.
1788
1789    If it is not really a register, we do nothing.
1790    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1791    carry info from `block_alloc'.  */
1792
1793 static void
1794 reg_is_set (reg, setter, data)
1795      rtx reg;
1796      rtx setter;
1797      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1798 {
1799   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1800      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1801
1802   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1803       && GET_CODE (reg) != REG)
1804     return;
1805
1806   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1807      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1808      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1809
1810   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1811 }
1812 \f
1813 /* Handle beginning of the life of register REG.
1814    BIRTH is the index at which this is happening.  */
1815
1816 static void
1817 reg_is_born (reg, birth)
1818      rtx reg;
1819      int birth;
1820 {
1821   register int regno;
1822
1823   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1824     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
1825   else
1826     regno = REGNO (reg);
1827
1828   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1829     {
1830       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
1831
1832       /* If the register was to have been born earlier that the present
1833          insn, mark it as live where it is actually born.  */
1834       if (birth < 2 * this_insn_number)
1835         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
1836     }
1837   else
1838     {
1839       if (reg_qty[regno] == -2)
1840         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
1841
1842       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
1843       if (reg_qty[regno] >= 0)
1844         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
1845     }
1846 }
1847
1848 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
1849    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
1850    is an input (the normal case).
1851    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
1852
1853 static void
1854 wipe_dead_reg (reg, output_p)
1855      register rtx reg;
1856      int output_p;
1857 {
1858   register int regno = REGNO (reg);
1859
1860   /* If this insn has multiple results,
1861      and the dead reg is used in one of the results,
1862      extend its life to after this insn,
1863      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
1864
1865      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
1866      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
1867      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
1868      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
1869      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
1870      register before the output reload insn.  */
1871   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
1872       && multiple_sets (this_insn))
1873     {
1874       int i;
1875       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
1876         {
1877           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
1878           if (GET_CODE (set) == SET
1879               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
1880               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
1881               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
1882             output_p = 1;
1883         }
1884     }
1885
1886   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
1887      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
1888      the result of this insn.  */
1889   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
1890     output_p = 1;
1891
1892   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1893     {
1894       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
1895
1896       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
1897          the beginning of this insn (the above statement would cause this
1898          not to happen).  */
1899       if (output_p)
1900         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
1901                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
1902     }
1903
1904   else if (reg_qty[regno] >= 0)
1905     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
1906 }
1907 \f
1908 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
1909    that can hold something of machine-mode MODE
1910      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
1911    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
1912    and return the number of the first of them.
1913    Return -1 if such a block cannot be found.
1914    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
1915    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
1916
1917    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
1918    register is available.  If not, return -1.  */
1919
1920 static int
1921 find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
1922                born_index, dead_index)
1923      enum reg_class class;
1924      enum machine_mode mode;
1925      int qtyno;
1926      int accept_call_clobbered;
1927      int just_try_suggested;
1928      int born_index, dead_index;
1929 {
1930   register int i, ins;
1931 #ifdef HARD_REG_SET
1932   /* Declare it register if it's a scalar.  */
1933   register
1934 #endif
1935     HARD_REG_SET used, first_used;
1936 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1937   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1938 #endif
1939
1940   /* Validate our parameters.  */
1941   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
1942     abort ();
1943
1944   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
1945      if we might get a nonlocal goto.  */
1946   if (current_function_has_nonlocal_label
1947       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
1948     return -1;
1949
1950   if (accept_call_clobbered)
1951     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
1952   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
1953     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
1954   else
1955     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
1956
1957   if (accept_call_clobbered)
1958     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
1959
1960   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
1961     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
1962
1963   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
1964
1965   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
1966      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
1967      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
1968      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
1969
1970      This is true of any register that can be eliminated.  */
1971 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1972   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
1973     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
1974 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
1975   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
1976      that it might be eliminated into.  */
1977   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1978 #endif
1979 #else
1980   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
1981 #endif
1982
1983 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE
1984   if (qty[qtyno].changes_mode)
1985     IOR_HARD_REG_SET (used,
1986                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE]);
1987 #endif
1988
1989   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
1990      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
1991      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
1992      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
1993      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
1994      registers.  */
1995   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
1996
1997   if (just_try_suggested)
1998     {
1999       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
2000         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
2001       else
2002         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
2003     }
2004
2005   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2006   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2007
2008   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2009
2010   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2011     {
2012 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2013       int regno = reg_alloc_order[i];
2014 #else
2015       int regno = i;
2016 #endif
2017       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2018           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2019           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2020               || accept_call_clobbered
2021               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2022         {
2023           register int j;
2024           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2025           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2026           if (j == size1)
2027             {
2028               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2029                  insns.  */
2030               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2031               return regno;
2032             }
2033 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2034           /* Skip starting points we know will lose.  */
2035           i += j;
2036 #endif
2037         }
2038     }
2039
2040  fail:
2041   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2042      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2043      try them.  */
2044
2045   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2046      and save and restore it around calls, do that.  */
2047   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2048       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2049     {
2050       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2051       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2052       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2053                             born_index, dead_index);
2054     }
2055
2056   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2057      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2058      registers in that case.  */
2059
2060   if (! accept_call_clobbered
2061       && flag_caller_saves
2062       && ! just_try_suggested
2063       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2064       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2065                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2066     {
2067       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2068       if (i >= 0)
2069         caller_save_needed = 1;
2070       return i;
2071     }
2072   return -1;
2073 }
2074 \f
2075 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2076    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2077    is zero).  */
2078
2079 static void
2080 mark_life (regno, mode, life)
2081      register int regno;
2082      enum machine_mode mode;
2083      int life;
2084 {
2085   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2086   if (life)
2087     while (--j >= 0)
2088       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2089   else
2090     while (--j >= 0)
2091       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2092 }
2093
2094 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2095    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2096    to insn number DEATH (exclusive).  */
2097
2098 static void
2099 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2100      int regno;
2101      enum machine_mode mode;
2102      int life, birth, death;
2103 {
2104   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2105 #ifdef HARD_REG_SET
2106   /* Declare it register if it's a scalar.  */
2107   register
2108 #endif
2109     HARD_REG_SET this_reg;
2110
2111   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2112   while (--j >= 0)
2113     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2114
2115   if (life)
2116     while (birth < death)
2117       {
2118         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2119         birth++;
2120       }
2121   else
2122     while (birth < death)
2123       {
2124         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2125         birth++;
2126       }
2127 }
2128 \f
2129 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2130    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2131    the equivalent expression.
2132
2133    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2134    in which it is used, return 1.
2135
2136    Otherwise, return 0.  */
2137
2138 static int
2139 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2140      rtx insn, r0 ATTRIBUTE_UNUSED, r1;
2141 {
2142   int ok = 0;
2143   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2144   rtx p, last;
2145
2146   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2147      when we scan the insns that actually use it.  */
2148
2149   if (note == 0
2150       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2151       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2152           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2153     return 0;
2154
2155   last = XEXP (note, 0);
2156
2157   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2158     if (INSN_P (p))
2159       {
2160         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2161           ok = 1;
2162
2163         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2164            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2165            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2166            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2167            true when these sequences are created.  */
2168         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2169           return 0;
2170       }
2171
2172   return ok;
2173 }
2174 \f
2175 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2176    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2177    is acceptable.  */
2178
2179 static int
2180 requires_inout (p)
2181      const char *p;
2182 {
2183   char c;
2184   int found_zero = 0;
2185   int reg_allowed = 0;
2186   int num_matching_alts = 0;
2187
2188   while ((c = *p++))
2189     switch (c)
2190       {
2191       case '=':  case '+':  case '?':
2192       case '#':  case '&':  case '!':
2193       case '*':  case '%':
2194       case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2195       case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2196       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2197       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2198       case 's':  case 'i':  case 'n':
2199       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2200       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2201       case 'X':
2202         /* These don't say anything we care about.  */
2203         break;
2204
2205       case ',':
2206         if (found_zero && ! reg_allowed)
2207           num_matching_alts++;
2208
2209         found_zero = reg_allowed = 0;
2210         break;
2211
2212       case '0':
2213         found_zero = 1;
2214         break;
2215
2216       default:
2217         if (REG_CLASS_FROM_LETTER (c) == NO_REGS)
2218           break;
2219         /* FALLTHRU */
2220       case 'p':
2221       case 'g': case 'r':
2222         reg_allowed = 1;
2223         break;
2224       }
2225
2226   if (found_zero && ! reg_allowed)
2227     num_matching_alts++;
2228
2229   return num_matching_alts;
2230 }
2231 \f
2232 void
2233 dump_local_alloc (file)
2234      FILE *file;
2235 {
2236   register int i;
2237   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2238     if (reg_renumber[i] != -1)
2239       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2240 }