OSDN Git Service

2004-08-30 Geoffrey Keating <geoffk@apple.com>
[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, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 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 "coretypes.h"
65 #include "tm.h"
66 #include "hard-reg-set.h"
67 #include "rtl.h"
68 #include "tm_p.h"
69 #include "flags.h"
70 #include "basic-block.h"
71 #include "regs.h"
72 #include "function.h"
73 #include "insn-config.h"
74 #include "insn-attr.h"
75 #include "recog.h"
76 #include "output.h"
77 #include "toplev.h"
78 #include "except.h"
79 #include "integrate.h"
80 \f
81 /* Next quantity number available for allocation.  */
82
83 static int next_qty;
84
85 /* Information we maintain about each quantity.  */
86 struct qty
87 {
88   /* The number of refs to quantity Q.  */
89
90   int n_refs;
91
92   /* The frequency of uses of quantity Q.  */
93
94   int freq;
95
96   /* Insn number (counting from head of basic block)
97      where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
98
99   int birth;
100
101   /* Insn number (counting from head of basic block)
102      where given quantity died.  Due to the way tying is done,
103      and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
104      a quantity can die only once.  Each quantity's life span
105      is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
106
107   int death;
108
109   /* Number of words needed to hold the data in given quantity.
110      This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
111      1. It is used in computing the relative importance of qtys,
112         which determines the order in which we look for regs for them.
113      2. It is used in rules that prevent tying several registers of
114         different sizes in a way that is geometrically impossible
115         (see combine_regs).  */
116
117   int size;
118
119   /* Number of times a reg tied to given qty lives across a CALL_INSN.  */
120
121   int n_calls_crossed;
122
123   /* The register number of one pseudo register whose reg_qty value is Q.
124      This register should be the head of the chain
125      maintained in reg_next_in_qty.  */
126
127   int first_reg;
128
129   /* Reg class contained in (smaller than) the preferred classes of all
130      the pseudo regs that are tied in given quantity.
131      This is the preferred class for allocating that quantity.  */
132
133   enum reg_class min_class;
134
135   /* Register class within which we allocate given qty if we can't get
136      its preferred class.  */
137
138   enum reg_class alternate_class;
139
140   /* This holds the mode of the registers that are tied to given qty,
141      or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
142
143   enum machine_mode mode;
144
145   /* the hard reg number chosen for given quantity,
146      or -1 if none was found.  */
147
148   short phys_reg;
149 };
150
151 static struct qty *qty;
152
153 /* These fields are kept separately to speedup their clearing.  */
154
155 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
156    for each quantity.  The first, phys_copy_sugg, contains hard registers
157    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
158    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
159
160    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
161    eliminate copy insns.  */
162
163 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
164    copy insns.  */
165
166 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
167
168 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
169    arithmetic insns.  */
170
171 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
172
173 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
174
175 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
176
177 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
178
179 static short *qty_phys_num_sugg;
180
181 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
182    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
183    end of the chain.  qty->first_reg point to the head of this chain.  */
184
185 static int *reg_next_in_qty;
186
187 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
188    if it is >= 0,
189    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
190    or -2 if not known yet.
191
192    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
193    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
194    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
195    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
196    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
197    tests by exploiting this.
198
199    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
200    be referenced.  */
201
202 static int *reg_qty;
203
204 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
205    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
206    to a subreg of a DImode register.  */
207
208 static char *reg_offset;
209
210 /* Vector of substitutions of register numbers,
211    used to map pseudo regs into hardware regs.
212    This is set up as a result of register allocation.
213    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
214    or is -1 if no hard reg was assigned.
215    If N is a hard reg number, element N is N.  */
216
217 short *reg_renumber;
218
219 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
220    of the instructions in a basic block.  */
221
222 static HARD_REG_SET regs_live;
223
224 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
225    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
226    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
227    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
228
229    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
230    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
231    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
232    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
233
234 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
235
236 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
237    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
238 static int this_insn_number;
239 static rtx this_insn;
240
241 struct equivalence
242 {
243   /* Set when an attempt should be made to replace a register
244      with the associated src_p entry.  */
245
246   char replace;
247
248   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
249      keep track of what memory accesses might be created later,
250      e.g. by reload.  */
251
252   rtx replacement;
253
254   rtx *src_p;
255
256   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
257      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
258
259   int loop_depth;
260
261   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
262
263   rtx init_insns;
264 };
265
266 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
267    structure for that register.  */
268
269 static struct equivalence *reg_equiv;
270
271 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
272 static int recorded_label_ref;
273
274 static void alloc_qty (int, enum machine_mode, int, int);
275 static void validate_equiv_mem_from_store (rtx, rtx, void *);
276 static int validate_equiv_mem (rtx, rtx, rtx);
277 static int equiv_init_varies_p (rtx);
278 static int equiv_init_movable_p (rtx, int);
279 static int contains_replace_regs (rtx);
280 static int memref_referenced_p (rtx, rtx);
281 static int memref_used_between_p (rtx, rtx, rtx);
282 static void update_equiv_regs (void);
283 static void no_equiv (rtx, rtx, void *);
284 static void block_alloc (int);
285 static int qty_sugg_compare (int, int);
286 static int qty_sugg_compare_1 (const void *, const void *);
287 static int qty_compare (int, int);
288 static int qty_compare_1 (const void *, const void *);
289 static int combine_regs (rtx, rtx, int, int, rtx, int);
290 static int reg_meets_class_p (int, enum reg_class);
291 static void update_qty_class (int, int);
292 static void reg_is_set (rtx, rtx, void *);
293 static void reg_is_born (rtx, int);
294 static void wipe_dead_reg (rtx, int);
295 static int find_free_reg (enum reg_class, enum machine_mode, int, int, int,
296                           int, int);
297 static void mark_life (int, enum machine_mode, int);
298 static void post_mark_life (int, enum machine_mode, int, int, int);
299 static int no_conflict_p (rtx, rtx, rtx);
300 static int requires_inout (const char *);
301 \f
302 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
303    for register number REGNO which is born at index BIRTH
304    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
305
306 static void
307 alloc_qty (int regno, enum machine_mode mode, int size, int birth)
308 {
309   int qtyno = next_qty++;
310
311   reg_qty[regno] = qtyno;
312   reg_offset[regno] = 0;
313   reg_next_in_qty[regno] = -1;
314
315   qty[qtyno].first_reg = regno;
316   qty[qtyno].size = size;
317   qty[qtyno].mode = mode;
318   qty[qtyno].birth = birth;
319   qty[qtyno].n_calls_crossed = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
320   qty[qtyno].min_class = reg_preferred_class (regno);
321   qty[qtyno].alternate_class = reg_alternate_class (regno);
322   qty[qtyno].n_refs = REG_N_REFS (regno);
323   qty[qtyno].freq = REG_FREQ (regno);
324 }
325 \f
326 /* Main entry point of this file.  */
327
328 int
329 local_alloc (void)
330 {
331   int i;
332   int max_qty;
333   basic_block b;
334
335   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
336      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
337   recorded_label_ref = 0;
338
339   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
340      If defined, let the machine say what kind of ordering we
341      should use.  */
342 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
343   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
344 #endif
345
346   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
347      registers.  */
348   if (optimize)
349     update_equiv_regs ();
350
351   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
352      numbers start at zero and we can have one for each pseudo.  */
353   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER);
354
355   /* Allocate vectors of temporary data.
356      See the declarations of these variables, above,
357      for what they mean.  */
358
359   qty = xmalloc (max_qty * sizeof (struct qty));
360   qty_phys_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
361   qty_phys_num_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
362   qty_phys_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
363   qty_phys_num_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
364
365   reg_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
366   reg_offset = xmalloc (max_regno * sizeof (char));
367   reg_next_in_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
368
369   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
370      In general, these are the registers used only in a single block and
371      which only die once.
372
373      We need not be concerned with which block actually uses the register
374      since we will never see it outside that block.  */
375
376   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
377     {
378       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1)
379         reg_qty[i] = -2;
380       else
381         reg_qty[i] = -1;
382     }
383
384   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
385   next_qty = max_qty;
386
387   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
388
389   FOR_EACH_BB (b)
390     {
391       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
392          vectors might need to be initialized because they were used
393          for the previous block; it is set to the entire array before
394          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
395          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
396          explicit set by `alloc_qty'.  */
397
398       if (next_qty < 6)
399         {
400           for (i = 0; i < next_qty; i++)
401             {
402               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
403               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
404               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
405               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
406             }
407         }
408       else
409         {
410 #define CLEAR(vector)  \
411           memset ((vector), 0, (sizeof (*(vector))) * next_qty);
412
413           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
414           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
415           CLEAR (qty_phys_sugg);
416           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
417         }
418
419       next_qty = 0;
420
421       block_alloc (b->index);
422     }
423
424   free (qty);
425   free (qty_phys_copy_sugg);
426   free (qty_phys_num_copy_sugg);
427   free (qty_phys_sugg);
428   free (qty_phys_num_sugg);
429
430   free (reg_qty);
431   free (reg_offset);
432   free (reg_next_in_qty);
433
434   return recorded_label_ref;
435 }
436 \f
437 /* Used for communication between the following two functions: contains
438    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
439 static rtx equiv_mem;
440
441 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
442 static int equiv_mem_modified;
443
444 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
445    Called via note_stores.  */
446
447 static void
448 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
449                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
450 {
451   if ((REG_P (dest)
452        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
453       || (MEM_P (dest)
454           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
455     equiv_mem_modified = 1;
456 }
457
458 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
459    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
460    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
461    CALL_INSN.
462
463    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
464
465 static int
466 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
467 {
468   rtx insn;
469   rtx note;
470
471   equiv_mem = memref;
472   equiv_mem_modified = 0;
473
474   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
475      valid equivalence.  */
476   if (side_effects_p (memref))
477     return 0;
478
479   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
480     {
481       if (! INSN_P (insn))
482         continue;
483
484       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
485         return 1;
486
487       if (CALL_P (insn) && ! MEM_READONLY_P (memref)
488           && ! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
489         return 0;
490
491       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
492
493       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
494          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
495          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
496          the trouble.  */
497
498       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
499         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
500              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
501             && REG_P (XEXP (note, 0))
502             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
503           return 0;
504     }
505
506   return 0;
507 }
508
509 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
510
511 static int
512 equiv_init_varies_p (rtx x)
513 {
514   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
515   int i;
516   const char *fmt;
517
518   switch (code)
519     {
520     case MEM:
521       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
522
523     case CONST:
524     case CONST_INT:
525     case CONST_DOUBLE:
526     case CONST_VECTOR:
527     case SYMBOL_REF:
528     case LABEL_REF:
529       return 0;
530
531     case REG:
532       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
533
534     case ASM_OPERANDS:
535       if (MEM_VOLATILE_P (x))
536         return 1;
537
538       /* Fall through.  */
539
540     default:
541       break;
542     }
543
544   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
545   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
546     if (fmt[i] == 'e')
547       {
548         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
549           return 1;
550       }
551     else if (fmt[i] == 'E')
552       {
553         int j;
554         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
555           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
556             return 1;
557       }
558
559   return 0;
560 }
561
562 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
563    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
564    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
565    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
566
567 static int
568 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
569 {
570   int i, j;
571   const char *fmt;
572   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
573
574   switch (code)
575     {
576     case SET:
577       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
578
579     case CC0:
580     case CLOBBER:
581       return 0;
582
583     case PRE_INC:
584     case PRE_DEC:
585     case POST_INC:
586     case POST_DEC:
587     case PRE_MODIFY:
588     case POST_MODIFY:
589       return 0;
590
591     case REG:
592       return (reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
593               && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
594              || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < 0 && ! rtx_varies_p (x, 0));
595
596     case UNSPEC_VOLATILE:
597       return 0;
598
599     case ASM_OPERANDS:
600       if (MEM_VOLATILE_P (x))
601         return 0;
602
603       /* Fall through.  */
604
605     default:
606       break;
607     }
608
609   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
610   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
611     switch (fmt[i])
612       {
613       case 'e':
614         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
615           return 0;
616         break;
617       case 'E':
618         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
619           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
620             return 0;
621         break;
622       }
623
624   return 1;
625 }
626
627 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is true.  */
628
629 static int
630 contains_replace_regs (rtx x)
631 {
632   int i, j;
633   const char *fmt;
634   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
635
636   switch (code)
637     {
638     case CONST_INT:
639     case CONST:
640     case LABEL_REF:
641     case SYMBOL_REF:
642     case CONST_DOUBLE:
643     case CONST_VECTOR:
644     case PC:
645     case CC0:
646     case HIGH:
647       return 0;
648
649     case REG:
650       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
651
652     default:
653       break;
654     }
655
656   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
657   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
658     switch (fmt[i])
659       {
660       case 'e':
661         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
662           return 1;
663         break;
664       case 'E':
665         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
666           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
667             return 1;
668         break;
669       }
670
671   return 0;
672 }
673 \f
674 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
675    to MEMREF.  */
676
677 static int
678 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
679 {
680   int i, j;
681   const char *fmt;
682   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
683
684   switch (code)
685     {
686     case CONST_INT:
687     case CONST:
688     case LABEL_REF:
689     case SYMBOL_REF:
690     case CONST_DOUBLE:
691     case CONST_VECTOR:
692     case PC:
693     case CC0:
694     case HIGH:
695     case LO_SUM:
696       return 0;
697
698     case REG:
699       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
700               && memref_referenced_p (memref,
701                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
702
703     case MEM:
704       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
705         return 1;
706       break;
707
708     case SET:
709       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
710          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
711       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
712         {
713           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
714             return 1;
715         }
716       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
717         return 1;
718
719       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
720
721     default:
722       break;
723     }
724
725   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
726   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
727     switch (fmt[i])
728       {
729       case 'e':
730         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
731           return 1;
732         break;
733       case 'E':
734         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
735           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
736             return 1;
737         break;
738       }
739
740   return 0;
741 }
742
743 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
744    that would be affected by a store to MEMREF.  */
745
746 static int
747 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
748 {
749   rtx insn;
750
751   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
752        insn = NEXT_INSN (insn))
753     if (INSN_P (insn) && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
754       return 1;
755
756   return 0;
757 }
758 \f
759 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
760    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
761    from a single constant).  Lower their priority for a register.
762
763    If such a register is only referenced once, try substituting its value
764    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
765    completely.  */
766
767 static void
768 update_equiv_regs (void)
769 {
770   rtx insn;
771   basic_block bb;
772   int loop_depth;
773   regset_head cleared_regs;
774   int clear_regnos = 0;
775
776   reg_equiv = xcalloc (max_regno, sizeof *reg_equiv);
777   INIT_REG_SET (&cleared_regs);
778
779   init_alias_analysis ();
780
781   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
782      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
783      a register can be set below its use.  */
784   FOR_EACH_BB (bb)
785     {
786       loop_depth = bb->loop_depth;
787
788       for (insn = BB_HEAD (bb);
789            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
790            insn = NEXT_INSN (insn))
791         {
792           rtx note;
793           rtx set;
794           rtx dest, src;
795           int regno;
796
797           if (! INSN_P (insn))
798             continue;
799
800           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
801             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
802               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
803
804           set = single_set (insn);
805
806           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
807              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
808           if (set == 0)
809             {
810               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
811               continue;
812             }
813           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
814             {
815               int i;
816
817               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
818                 {
819                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
820                   if (part != set)
821                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
822                 }
823             }
824
825           dest = SET_DEST (set);
826           src = SET_SRC (set);
827
828           /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
829              in a single basic block, see if the register is always equivalent
830              to that memory location and if moving the store from INSN to the
831              insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
832              initializing insn.
833
834              Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
835              REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
836
837              If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
838              then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
839              optimization may move the set of this register immediately before
840              insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
841              the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
842              pseudo.  */
843           /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
844              a pseudo register before we see its setting insn that will cause
845              reg_equiv[].replace for that pseudo to be set.
846              Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
847              reg_equiv[].replace information has been gathered.  */
848
849           if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
850               && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
851               && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
852               && REG_N_SETS (regno) == 1
853               && reg_equiv[regno].init_insns != 0
854               && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
855               && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
856                                   REG_EQUIV, NULL_RTX)
857               && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
858             {
859               rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
860               if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
861                   && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
862                 REG_NOTES (init_insn)
863                   = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
864             }
865
866           /* We only handle the case of a pseudo register being set
867              once, or always to the same value.  */
868           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
869              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
870              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
871              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
872              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
873              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
874              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
875              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
876              or use it.  */
877
878           if (!REG_P (dest)
879               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
880               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
881               || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
882                   && MEM_P (src)))
883             {
884               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
885                  also set somewhere else to a constant.  */
886               note_stores (set, no_equiv, NULL);
887               continue;
888             }
889
890           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
891
892           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
893              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
894              there's no point creating it earlier than here.  */
895           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
896             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, src);
897
898           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
899              since it represents a function call */
900           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
901             note = NULL_RTX;
902
903           if (REG_N_SETS (regno) != 1
904               && (! note
905                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
906                   || (reg_equiv[regno].replacement
907                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
908                                         reg_equiv[regno].replacement))))
909             {
910               no_equiv (dest, set, NULL);
911               continue;
912             }
913           /* Record this insn as initializing this register.  */
914           reg_equiv[regno].init_insns
915             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
916
917           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
918              it is always equivalent to the constant.  */
919           if (note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
920             PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
921
922           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
923              of that register.  Record this insn if the register is only used once
924              more and the equivalence value is the same as our source.
925
926              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
927              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
928              as written (if no registers are available, reload will substitute
929              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
930              dying in this insn whose death notes would be missed.
931
932              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
933              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
934              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
935              note.  */
936
937           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
938
939           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
940               && MEM_P (SET_SRC (set))
941               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
942             REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
943                                                          REG_NOTES (insn));
944
945           if (note)
946             {
947               int regno = REGNO (dest);
948
949               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
950                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
951                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
952                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
953                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
954               if (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF
955                   || (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
956                       && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
957                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0))
958                           == LABEL_REF)))
959                 recorded_label_ref = 1;
960
961               reg_equiv[regno].replacement = XEXP (note, 0);
962               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
963               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
964
965               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
966               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
967                 {
968                   /* Note that the statement below does not affect the priority
969                      in local-alloc!  */
970                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
971
972
973                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
974                      set once and used once, indicate that the reference may be
975                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
976                      even if the register is only used in one block so that
977                      dependencies can be handled where the last register is
978                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
979                      and to reduce the number of registers alive across
980                      calls.  */
981
982                     if (REG_N_REFS (regno) == 2
983                         && (rtx_equal_p (XEXP (note, 0), src)
984                             || ! equiv_init_varies_p (src))
985                         && NONJUMP_INSN_P (insn)
986                         && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
987                       reg_equiv[regno].replace = 1;
988                 }
989             }
990         }
991     }
992
993   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
994      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
995      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
996      initializing reference and this register will go away.  If we
997      can't replace the reference, and the initializing reference is
998      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
999      initialization just before the use, so that they are in the same
1000      basic block.  */
1001   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1002     {
1003       loop_depth = bb->loop_depth;
1004       for (insn = BB_END (bb);
1005            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
1006            insn = PREV_INSN (insn))
1007         {
1008           rtx link;
1009
1010           if (! INSN_P (insn))
1011             continue;
1012
1013           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1014             {
1015               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1016                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1017                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1018                 {
1019                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1020                   rtx equiv_insn;
1021
1022                   if (! reg_equiv[regno].replace
1023                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth)
1024                     continue;
1025
1026                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
1027                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
1028                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
1029                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
1030                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
1031                   if (reg_equiv[regno].init_insns == NULL_RTX
1032                       || XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1) != NULL_RTX)
1033                     abort ();
1034                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
1035
1036                   /* We may not move instructions that can throw, since
1037                      that changes basic block boundaries and we are not
1038                      prepared to adjust the CFG to match.  */
1039                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
1040                     continue;
1041
1042                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
1043                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1044                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
1045                     {
1046                       rtx equiv_link;
1047                       rtx last_link;
1048                       rtx note;
1049
1050                       /* Find the last note.  */
1051                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
1052                            last_link = XEXP (last_link, 1))
1053                         ;
1054
1055                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
1056                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
1057                       while (equiv_link)
1058                         {
1059                           note = equiv_link;
1060                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
1061                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
1062                             {
1063                               remove_note (equiv_insn, note);
1064                               XEXP (last_link, 1) = note;
1065                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
1066                               last_link = note;
1067                             }
1068                         }
1069
1070                       remove_death (regno, insn);
1071                       REG_N_REFS (regno) = 0;
1072                       REG_FREQ (regno) = 0;
1073                       delete_insn (equiv_insn);
1074
1075                       reg_equiv[regno].init_insns
1076                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
1077                     }
1078                   /* Move the initialization of the register to just before
1079                      INSN.  Update the flow information.  */
1080                   else if (PREV_INSN (insn) != equiv_insn)
1081                     {
1082                       rtx new_insn;
1083
1084                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
1085                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
1086                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
1087
1088                       /* Make sure this insn is recognized before reload begins,
1089                          otherwise eliminate_regs_in_insn will abort.  */
1090                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
1091
1092                       delete_insn (equiv_insn);
1093
1094                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
1095
1096                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
1097                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
1098                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
1099
1100                       if (insn == BB_HEAD (bb))
1101                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
1102
1103                       /* Remember to clear REGNO from all basic block's live
1104                          info.  */
1105                       SET_REGNO_REG_SET (&cleared_regs, regno);
1106                       clear_regnos++;
1107                     }
1108                 }
1109             }
1110         }
1111     }
1112
1113   /* Clear all dead REGNOs from all basic block's live info.  */
1114   if (clear_regnos)
1115     {
1116       int j;
1117       if (clear_regnos > 8)
1118         {
1119           FOR_EACH_BB (bb)
1120             {
1121               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_start, &cleared_regs);
1122               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_end, &cleared_regs);
1123             }
1124         }
1125       else
1126         EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (&cleared_regs, 0, j,
1127           {
1128             FOR_EACH_BB (bb)
1129               {
1130                 CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_start, j);
1131                 CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_end, j);
1132               }
1133           });
1134     }
1135
1136   /* Clean up.  */
1137   end_alias_analysis ();
1138   CLEAR_REG_SET (&cleared_regs);
1139   free (reg_equiv);
1140 }
1141
1142 /* Mark REG as having no known equivalence.
1143    Some instructions might have been processed before and furnished
1144    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
1145    removed.
1146    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
1147    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
1148    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
1149 static void
1150 no_equiv (rtx reg, rtx store ATTRIBUTE_UNUSED, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1151 {
1152   int regno;
1153   rtx list;
1154
1155   if (!REG_P (reg))
1156     return;
1157   regno = REGNO (reg);
1158   list = reg_equiv[regno].init_insns;
1159   if (list == const0_rtx)
1160     return;
1161   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1162     {
1163       rtx insn = XEXP (list, 0);
1164       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1165     }
1166   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
1167   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
1168 }
1169 \f
1170 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1171    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1172
1173 static void
1174 block_alloc (int b)
1175 {
1176   int i, q;
1177   rtx insn;
1178   rtx note, hard_reg;
1179   int insn_number = 0;
1180   int insn_count = 0;
1181   int max_uid = get_max_uid ();
1182   int *qty_order;
1183   int no_conflict_combined_regno = -1;
1184
1185   /* Count the instructions in the basic block.  */
1186
1187   insn = BB_END (BASIC_BLOCK (b));
1188   while (1)
1189     {
1190       if (!NOTE_P (insn))
1191         if (++insn_count > max_uid)
1192           abort ();
1193       if (insn == BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b)))
1194         break;
1195       insn = PREV_INSN (insn);
1196     }
1197
1198   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1199      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1200   regs_live_at = xcalloc ((2 * insn_count + 2), sizeof (HARD_REG_SET));
1201
1202   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1203
1204   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1205
1206   /* This loop scans the instructions of the basic block
1207      and assigns quantities to registers.
1208      It computes which registers to tie.  */
1209
1210   insn = BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b));
1211   while (1)
1212     {
1213       if (!NOTE_P (insn))
1214         insn_number++;
1215
1216       if (INSN_P (insn))
1217         {
1218           rtx link, set;
1219           int win = 0;
1220           rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1221           int combined_regno = -1;
1222           int i;
1223
1224           this_insn_number = insn_number;
1225           this_insn = insn;
1226
1227           extract_insn (insn);
1228           which_alternative = -1;
1229
1230           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1231              If so, try doing that.
1232              Suitable insns are those with at least two operands and where
1233              operand 0 is an output that is a register that is not
1234              earlyclobber.
1235
1236              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1237              First look for operands that are required to be in the same
1238              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1239              operand or one that can be put into that operand if the
1240              operation is commutative.  If we don't find an operand
1241              that is required to be in the same register as operand 0,
1242              we can tie with any operand.
1243
1244              Subregs in place of regs are also ok.
1245
1246              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1247
1248           if (optimize
1249               && recog_data.n_operands > 1
1250               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1251               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1252             {
1253               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1254               int must_match_0 = -1;
1255               /* Counts number of alternatives that require a match with
1256                  operand 0.  */
1257               int n_matching_alts = 0;
1258
1259               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1260                 {
1261                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1262                   int this_match = requires_inout (p);
1263
1264                   n_matching_alts += this_match;
1265                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1266                     must_match_0 = i;
1267                 }
1268
1269               r0 = recog_data.operand[0];
1270               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1271                 {
1272                   /* Skip this operand if we found an operand that
1273                      must match operand 0 and this operand isn't it
1274                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1275
1276                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1277                       && ! (i == must_match_0 + 1
1278                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1279                       && ! (i == must_match_0 - 1
1280                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1281                     continue;
1282
1283                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1284                      must match operand zero.  In that case, skip any
1285                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1286                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1287                      ignore commutativity in this case to keep things simple.  */
1288                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1289                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1290                     continue;
1291
1292                   r1 = recog_data.operand[i];
1293
1294                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1295                      There may be more than one register, but we only try one
1296                      of them.  */
1297                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p'
1298                       || EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (recog_data.constraints[i][0],
1299                                                    recog_data.constraints[i]))
1300                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1301                       r1 = XEXP (r1, 0);
1302
1303                   /* Avoid making a call-saved register unnecessarily
1304                      clobbered.  */
1305                   hard_reg = get_hard_reg_initial_reg (cfun, r1);
1306                   if (hard_reg != NULL_RTX)
1307                     {
1308                       if (REG_P (hard_reg)
1309                           && IN_RANGE (REGNO (hard_reg),
1310                                        0, FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1)
1311                           && ! call_used_regs[REGNO (hard_reg)])
1312                         continue;
1313                     }
1314
1315                   if (REG_P (r0) || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1316                     {
1317                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1318                          If we have a move insn or an insn whose first input
1319                          can only be in the same register as the output, give
1320                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1321                       int may_save_copy
1322                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1323
1324                       if (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1325                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1326                                             insn_number, insn, 0);
1327                     }
1328                   if (win)
1329                     break;
1330                 }
1331             }
1332
1333           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1334              which can safely overlap one of the inputs.
1335              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1336              and ends with an insn that copies the result to itself
1337              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1338              That note indicates what the inputs are.
1339              The result and the input can overlap if each insn in
1340              the sequence either doesn't mention the input
1341              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1342
1343              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1344              destination register won't have had a quantity number
1345              assigned, since that would prevent combining.  */
1346
1347           if (optimize
1348               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1349               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1350                   REG_P (r0))
1351               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1352               && XEXP (link, 0) != 0
1353               && NONJUMP_INSN_P (XEXP (link, 0))
1354               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1355               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1356               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1357                                         NULL_RTX)) != 0)
1358             {
1359               if (r1 = XEXP (note, 0), REG_P (r1)
1360                   /* Check that we have such a sequence.  */
1361                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1362                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1363               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1364                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1365                            REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1366                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1367                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1368
1369               /* Here we care if the operation to be computed is
1370                  commutative.  */
1371               else if (COMMUTATIVE_P (XEXP (note, 0))
1372                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1373                            (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1374                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1375                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1376
1377               /* If we did combine something, show the register number
1378                  in question so that we know to ignore its death.  */
1379               if (win)
1380                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1381             }
1382
1383           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1384              to the number of the register used in this insn
1385              that was tied to the register set in this insn.
1386              This register's qty should not be "killed".  */
1387
1388           if (win)
1389             {
1390               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1391                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1392               combined_regno = REGNO (r1);
1393             }
1394
1395           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1396              except for anything that was just combined.  */
1397
1398           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1399             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1400                 && REG_P (XEXP (link, 0))
1401                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1402                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1403                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1404                                         XEXP (link, 0))))
1405               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1406
1407           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1408              that are born (set) in this instruction.
1409              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1410
1411           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1412
1413           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1414              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1415              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1416              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1417              die after, not during, the current insn.  */
1418
1419           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1420             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1421                 && REG_P (XEXP (link, 0)))
1422               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1423
1424           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1425              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1426              block, so clear any register number that combined within it.  */
1427           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1428               && NONJUMP_INSN_P (XEXP (note, 0))
1429               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1430             no_conflict_combined_regno = -1;
1431         }
1432
1433       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1434          record the registers live before the block's first insn, since no
1435          pseudos we care about are live before that insn.  */
1436
1437       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1438       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1439
1440       if (insn == BB_END (BASIC_BLOCK (b)))
1441         break;
1442
1443       insn = NEXT_INSN (insn);
1444     }
1445
1446   /* Now every register that is local to this basic block
1447      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1448      Every quantity should have a known birth and death.
1449
1450      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1451      number of suggested registers they need so we allocate those with
1452      the most restrictive needs first.  */
1453
1454   qty_order = xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1455   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1456     qty_order[i] = i;
1457
1458 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1459   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1460
1461   switch (next_qty)
1462     {
1463     case 3:
1464       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1465       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1466         EXCHANGE (0, 1);
1467       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1468         EXCHANGE (2, 1);
1469
1470       /* ... Fall through ...  */
1471     case 2:
1472       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1473       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1474         EXCHANGE (0, 1);
1475
1476       /* ... Fall through ...  */
1477
1478     case 1:
1479     case 0:
1480       /* Nothing to do here.  */
1481       break;
1482
1483     default:
1484       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1485     }
1486
1487   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1488      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1489      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1490   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1491     {
1492       q = qty_order[i];
1493       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1494         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1495                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1496       else
1497         qty[q].phys_reg = -1;
1498     }
1499
1500   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1501      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1502      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1503
1504   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1505     qty_order[i] = i;
1506
1507 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1508   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1509
1510   switch (next_qty)
1511     {
1512     case 3:
1513       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1514       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1515         EXCHANGE (0, 1);
1516       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1517         EXCHANGE (2, 1);
1518
1519       /* ... Fall through ...  */
1520     case 2:
1521       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1522       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1523         EXCHANGE (0, 1);
1524
1525       /* ... Fall through ...  */
1526
1527     case 1:
1528     case 0:
1529       /* Nothing to do here.  */
1530       break;
1531
1532     default:
1533       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1534     }
1535
1536   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1537      look for a hardware register to put it in.
1538      First try the register class that is cheapest for this qty,
1539      if there is more than one class.  */
1540
1541   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1542     {
1543       q = qty_order[i];
1544       if (qty[q].phys_reg < 0)
1545         {
1546 #ifdef INSN_SCHEDULING
1547           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1548              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1549              of this qty's lifetime.
1550
1551              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1552              discourage the register allocator from creating false
1553              dependencies.
1554
1555              The adjustment value is chosen to indicate that this qty
1556              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1557              before and after the lifetime of this qty.
1558
1559              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1560              overall code performance.
1561
1562              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1563              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1564           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1565           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1566                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1567 #endif
1568
1569           if (N_REG_CLASSES > 1)
1570             {
1571 #ifdef INSN_SCHEDULING
1572               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1573                  are born immediately after this qty or die immediately before
1574                  this qty.
1575
1576                  This optimization is only appropriate when we will run
1577                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1578                  for code size.  */
1579               if (flag_schedule_insns_after_reload
1580                   && !optimize_size
1581                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1582                 {
1583                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1584                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1585                                                    fake_birth, fake_death);
1586                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1587                     continue;
1588                 }
1589 #endif
1590               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1591                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1592                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1593               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1594                 continue;
1595             }
1596
1597 #ifdef INSN_SCHEDULING
1598           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1599           if (flag_schedule_insns_after_reload
1600               && !optimize_size
1601               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1602               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1603             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1604                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1605                                              fake_birth, fake_death);
1606 #endif
1607           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1608             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1609                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1610                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1611         }
1612     }
1613
1614   /* Now propagate the register assignments
1615      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1616
1617   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1618     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1619       {
1620         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1621           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1622       }
1623
1624   /* Clean up.  */
1625   free (regs_live_at);
1626   free (qty_order);
1627 }
1628 \f
1629 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1630    We give shorter-lived quantities higher priority.
1631    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1632    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1633    done by global-alloc.
1634
1635    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1636    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1637    of some programs by as much as a factor of three!  */
1638
1639 /* Note that the quotient will never be bigger than
1640    the value of floor_log2 times the maximum number of
1641    times a register can occur in one insn (surely less than 100)
1642    weighted by frequency (max REG_FREQ_MAX).
1643    Multiplying this by 10000/REG_FREQ_MAX can't overflow.
1644    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1645
1646 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1647   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].freq * qty[q].size) \
1648           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * (10000 / REG_FREQ_MAX)))
1649
1650 static int
1651 qty_compare (int q1, int q2)
1652 {
1653   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1654 }
1655
1656 static int
1657 qty_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1658 {
1659   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1660   int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1661
1662   if (tem != 0)
1663     return tem;
1664
1665   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1666      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1667   return q1 - q2;
1668 }
1669 \f
1670 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1671    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1672    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1673    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1674    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1675    algorithm as above.  */
1676
1677 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1678   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1679     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1680     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1681
1682 static int
1683 qty_sugg_compare (int q1, int q2)
1684 {
1685   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1686
1687   if (tem != 0)
1688     return tem;
1689
1690   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1691 }
1692
1693 static int
1694 qty_sugg_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1695 {
1696   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1697   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1698
1699   if (tem != 0)
1700     return tem;
1701
1702   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1703   if (tem != 0)
1704     return tem;
1705
1706   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1707      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1708   return q1 - q2;
1709 }
1710
1711 #undef QTY_CMP_SUGG
1712 #undef QTY_CMP_PRI
1713 \f
1714 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1715    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1716
1717    Combining registers means marking them as having the same quantity
1718    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1719    them is a SUBREG.
1720
1721    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1722    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1723    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1724    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movmem).
1725
1726    ALREADY_DEAD is nonzero if USEDREG is known to be dead even though
1727    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1728    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1729
1730    MAY_SAVE_COPY is nonzero if this insn is simply copying USEDREG to
1731    SETREG or if the input and output must share a register.
1732    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1733
1734    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1735
1736 static int
1737 combine_regs (rtx usedreg, rtx setreg, int may_save_copy, int insn_number,
1738               rtx insn, int already_dead)
1739 {
1740   int ureg, sreg;
1741   int offset = 0;
1742   int usize, ssize;
1743   int sqty;
1744
1745   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1746      is present that does not change the entire register, don't consider
1747      this a copy insn.  */
1748
1749   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1750     {
1751       rtx subreg = SUBREG_REG (usedreg);
1752
1753       if (REG_P (subreg))
1754         {
1755           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1756             may_save_copy = 0;
1757
1758           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1759             offset += subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1760                                            GET_MODE (subreg),
1761                                            SUBREG_BYTE (usedreg),
1762                                            GET_MODE (usedreg));
1763           else
1764             offset += (SUBREG_BYTE (usedreg)
1765                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1766         }
1767
1768       usedreg = subreg;
1769     }
1770
1771   if (!REG_P (usedreg))
1772     return 0;
1773
1774   ureg = REGNO (usedreg);
1775   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1776     usize = hard_regno_nregs[ureg][GET_MODE (usedreg)];
1777   else
1778     usize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (usedreg))
1779               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)) - 1))
1780              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1781
1782   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1783     {
1784       rtx subreg = SUBREG_REG (setreg);
1785
1786       if (REG_P (subreg))
1787         {
1788           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1789             may_save_copy = 0;
1790
1791           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1792             offset -= subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1793                                            GET_MODE (subreg),
1794                                            SUBREG_BYTE (setreg),
1795                                            GET_MODE (setreg));
1796           else
1797             offset -= (SUBREG_BYTE (setreg)
1798                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1799         }
1800
1801       setreg = subreg;
1802     }
1803
1804   if (!REG_P (setreg))
1805     return 0;
1806
1807   sreg = REGNO (setreg);
1808   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1809     ssize = hard_regno_nregs[sreg][GET_MODE (setreg)];
1810   else
1811     ssize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (setreg))
1812               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)) - 1))
1813              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1814
1815   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1816      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1817      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1818   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1819       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1820       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1821       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1822       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1823          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1824       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1825           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1826       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1827       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1828       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1829          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1830          combine anyway, but don't take any chances.  */
1831       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1832           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1833       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1834          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1835          also dies in this insn.  */
1836       || ureg == sreg
1837       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1838       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1839       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1840          implications as to which registers may be used.  */
1841       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1842     return 0;
1843
1844   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1845      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1846
1847      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1848      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1849      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1850
1851   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1852     {
1853       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1854          suggestions.  */
1855       if (reg_qty[sreg] == -2)
1856         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1857
1858       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1859         {
1860           if (may_save_copy
1861               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1862             {
1863               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1864               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1865             }
1866           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1867             {
1868               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1869               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1870             }
1871         }
1872       return 0;
1873     }
1874
1875   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1876
1877   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1878     {
1879       if (may_save_copy
1880           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1881         {
1882           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1883           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1884         }
1885       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1886         {
1887           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1888           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1889         }
1890       return 0;
1891     }
1892
1893   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1894      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1895      don't allocate.  */
1896   if (reg_qty[sreg] >= -1
1897       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1898          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1899       || (current_function_has_nonlocal_label
1900           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1901               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1902     return 0;
1903
1904   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1905      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1906      are compatible.  */
1907
1908   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1909       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1910     {
1911       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1912       sqty = reg_qty[ureg];
1913       reg_qty[sreg] = sqty;
1914       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1915       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1916       qty[sqty].first_reg = sreg;
1917
1918       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1919       update_qty_class (sqty, sreg);
1920
1921       /* Update info about quantity SQTY.  */
1922       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1923       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1924       qty[sqty].freq += REG_FREQ (sreg);
1925       if (usize < ssize)
1926         {
1927           int i;
1928
1929           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1930             reg_offset[i] -= offset;
1931
1932           qty[sqty].size = ssize;
1933           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1934         }
1935     }
1936   else
1937     return 0;
1938
1939   return 1;
1940 }
1941 \f
1942 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1943    to a quantity or register whose class is CLASS.
1944    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1945
1946 static int
1947 reg_meets_class_p (int reg, enum reg_class class)
1948 {
1949   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1950   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1951           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1952 }
1953
1954 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1955
1956 static void
1957 update_qty_class (int qtyno, int reg)
1958 {
1959   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1960   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1961     qty[qtyno].min_class = rclass;
1962
1963   rclass = reg_alternate_class (reg);
1964   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1965     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1966 }
1967 \f
1968 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1969
1970    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1971    is modifying the register.
1972
1973    If it is not really a register, we do nothing.
1974    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1975    carry info from `block_alloc'.  */
1976
1977 static void
1978 reg_is_set (rtx reg, rtx setter, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1979 {
1980   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1981      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1982
1983   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1984       && !REG_P (reg))
1985     return;
1986
1987   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1988      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1989      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1990
1991   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1992 }
1993 \f
1994 /* Handle beginning of the life of register REG.
1995    BIRTH is the index at which this is happening.  */
1996
1997 static void
1998 reg_is_born (rtx reg, int birth)
1999 {
2000   int regno;
2001
2002   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2003     {
2004       regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
2005       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2006         regno = subreg_hard_regno (reg, 1);
2007     }
2008   else
2009     regno = REGNO (reg);
2010
2011   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2012     {
2013       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2014
2015       /* If the register was to have been born earlier that the present
2016          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2017       if (birth < 2 * this_insn_number)
2018         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2019     }
2020   else
2021     {
2022       if (reg_qty[regno] == -2)
2023         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2024
2025       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2026       if (reg_qty[regno] >= 0)
2027         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
2028     }
2029 }
2030
2031 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is nonzero,
2032    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2033    is an input (the normal case).
2034    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2035
2036 static void
2037 wipe_dead_reg (rtx reg, int output_p)
2038 {
2039   int regno = REGNO (reg);
2040
2041   /* If this insn has multiple results,
2042      and the dead reg is used in one of the results,
2043      extend its life to after this insn,
2044      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
2045
2046      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
2047      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
2048      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
2049      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
2050      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
2051      register before the output reload insn.  */
2052   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2053       && multiple_sets (this_insn))
2054     {
2055       int i;
2056       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2057         {
2058           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2059           if (GET_CODE (set) == SET
2060               && !REG_P (SET_DEST (set))
2061               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2062               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2063             output_p = 1;
2064         }
2065     }
2066
2067   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2068      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2069      the result of this insn.  */
2070   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2071     output_p = 1;
2072
2073   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2074     {
2075       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2076
2077       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2078          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2079          not to happen).  */
2080       if (output_p)
2081         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2082                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
2083     }
2084
2085   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2086     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
2087 }
2088 \f
2089 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2090    that can hold something of machine-mode MODE
2091      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2092    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2093    and return the number of the first of them.
2094    Return -1 if such a block cannot be found.
2095    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2096    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2097
2098    If JUST_TRY_SUGGESTED is nonzero, only try to see if the suggested
2099    register is available.  If not, return -1.  */
2100
2101 static int
2102 find_free_reg (enum reg_class class, enum machine_mode mode, int qtyno,
2103                int accept_call_clobbered, int just_try_suggested,
2104                int born_index, int dead_index)
2105 {
2106   int i, ins;
2107   HARD_REG_SET first_used, used;
2108 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2109   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2110 #endif
2111
2112   /* Validate our parameters.  */
2113   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2114     abort ();
2115
2116   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2117      if we might get a nonlocal goto.  */
2118   if (current_function_has_nonlocal_label
2119       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
2120     return -1;
2121
2122   if (accept_call_clobbered)
2123     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2124   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
2125     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2126   else
2127     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2128
2129   if (accept_call_clobbered)
2130     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2131
2132   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2133     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2134
2135   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2136
2137   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2138      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2139      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2140      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2141
2142      This is true of any register that can be eliminated.  */
2143 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2144   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2145     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2146 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2147   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2148      that it might be eliminated into.  */
2149   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2150 #endif
2151 #else
2152   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2153 #endif
2154
2155 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
2156   cannot_change_mode_set_regs (&used, mode, qty[qtyno].first_reg);
2157 #endif
2158
2159   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2160      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2161      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2162      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2163      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2164      registers.  */
2165   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2166
2167   if (just_try_suggested)
2168     {
2169       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
2170         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
2171       else
2172         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
2173     }
2174
2175   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2176   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2177
2178   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2179
2180   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2181     {
2182 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2183       int regno = reg_alloc_order[i];
2184 #else
2185       int regno = i;
2186 #endif
2187       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2188           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2189           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2190               || accept_call_clobbered
2191               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2192         {
2193           int j;
2194           int size1 = hard_regno_nregs[regno][mode];
2195           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2196           if (j == size1)
2197             {
2198               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2199                  insns.  */
2200               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2201               return regno;
2202             }
2203 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2204           /* Skip starting points we know will lose.  */
2205           i += j;
2206 #endif
2207         }
2208     }
2209
2210  fail:
2211   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2212      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2213      try them.  */
2214
2215   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2216      and save and restore it around calls, do that.  */
2217   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2218       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2219     {
2220       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2221       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2222       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2223                             born_index, dead_index);
2224     }
2225
2226   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2227      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2228      registers in that case.  */
2229
2230   if (! accept_call_clobbered
2231       && flag_caller_saves
2232       && ! just_try_suggested
2233       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2234       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2235                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2236     {
2237       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2238       if (i >= 0)
2239         caller_save_needed = 1;
2240       return i;
2241     }
2242   return -1;
2243 }
2244 \f
2245 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2246    insn (if LIFE is nonzero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2247    is zero).  */
2248
2249 static void
2250 mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life)
2251 {
2252   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2253   if (life)
2254     while (--j >= 0)
2255       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2256   else
2257     while (--j >= 0)
2258       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2259 }
2260
2261 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2262    is nonzero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2263    to insn number DEATH (exclusive).  */
2264
2265 static void
2266 post_mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life, int birth,
2267                 int death)
2268 {
2269   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2270   HARD_REG_SET this_reg;
2271
2272   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2273   while (--j >= 0)
2274     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2275
2276   if (life)
2277     while (birth < death)
2278       {
2279         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2280         birth++;
2281       }
2282   else
2283     while (birth < death)
2284       {
2285         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2286         birth++;
2287       }
2288 }
2289 \f
2290 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2291    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2292    the equivalent expression.
2293
2294    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2295    in which it is used, return 1.
2296
2297    Otherwise, return 0.  */
2298
2299 static int
2300 no_conflict_p (rtx insn, rtx r0 ATTRIBUTE_UNUSED, rtx r1)
2301 {
2302   int ok = 0;
2303   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2304   rtx p, last;
2305
2306   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2307      when we scan the insns that actually use it.  */
2308
2309   if (note == 0
2310       || (REG_P (r1) && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2311       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (r1))
2312           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2313     return 0;
2314
2315   last = XEXP (note, 0);
2316
2317   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2318     if (INSN_P (p))
2319       {
2320         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2321           ok = 1;
2322
2323         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2324            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2325            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2326            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2327            true when these sequences are created.  */
2328         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2329           return 0;
2330       }
2331
2332   return ok;
2333 }
2334 \f
2335 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2336    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2337    is acceptable.  */
2338
2339 static int
2340 requires_inout (const char *p)
2341 {
2342   char c;
2343   int found_zero = 0;
2344   int reg_allowed = 0;
2345   int num_matching_alts = 0;
2346   int len;
2347
2348   for ( ; (c = *p); p += len)
2349     {
2350       len = CONSTRAINT_LEN (c, p);
2351       switch (c)
2352         {
2353         case '=':  case '+':  case '?':
2354         case '#':  case '&':  case '!':
2355         case '*':  case '%':
2356         case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2357         case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2358         case 's':  case 'i':  case 'n':
2359         case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2360         case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2361         case 'X':
2362           /* These don't say anything we care about.  */
2363           break;
2364
2365         case ',':
2366           if (found_zero && ! reg_allowed)
2367             num_matching_alts++;
2368
2369           found_zero = reg_allowed = 0;
2370           break;
2371
2372         case '0':
2373           found_zero = 1;
2374           break;
2375
2376         case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2377         case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2378           /* Skip the balance of the matching constraint.  */
2379           do
2380             p++;
2381           while (ISDIGIT (*p));
2382           len = 0;
2383           break;
2384
2385         default:
2386           if (REG_CLASS_FROM_CONSTRAINT (c, p) == NO_REGS
2387               && !EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (c, p))
2388             break;
2389           /* Fall through.  */
2390         case 'p':
2391         case 'g': case 'r':
2392           reg_allowed = 1;
2393           break;
2394         }
2395     }
2396
2397   if (found_zero && ! reg_allowed)
2398     num_matching_alts++;
2399
2400   return num_matching_alts;
2401 }
2402 \f
2403 void
2404 dump_local_alloc (FILE *file)
2405 {
2406   int i;
2407   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2408     if (reg_renumber[i] != -1)
2409       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2410 }