OSDN Git Service

a4087198e65687efde2d43398cd70e47cbfaf7b5
[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 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
19
20
21 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
22    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
23    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
24    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
25    Two passes are used because this pass uses methods that work only
26    on linear code, but that do a better job than the general methods
27    used in global_alloc, and more quickly too.
28
29    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
30    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
31
32    We assign each instruction in the basic block a number
33    which is its order from the beginning of the block.
34    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
35    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
36    We can record the availability of hard registers with a
37    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
38    contains 0 or 1 for each hard reg.
39
40    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
41    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
42    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
43    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
44    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
45    of the one preferred by the other.
46
47    Tying is represented with "quantity numbers".
48    A non-tied register is given a new quantity number.
49    Tied registers have the same quantity number.
50    
51    We have provision to exempt registers, even when they are contained
52    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
53    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
54    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
55    yet implemented.  */
56
57 #include <stdio.h>
58 #include "config.h"
59 #include "rtl.h"
60 #include "flags.h"
61 #include "basic-block.h"
62 #include "regs.h"
63 #include "hard-reg-set.h"
64 #include "insn-config.h"
65 #include "recog.h"
66 #include "output.h"
67 \f
68 /* Pseudos allocated here cannot be reallocated by global.c if the hard
69    register is used as a spill register.  So we don't allocate such pseudos
70    here if their preferred class is likely to be used by spills.
71
72    On most machines, the appropriate test is if the class has one
73    register, so we default to that.  */
74
75 #ifndef CLASS_LIKELY_SPILLED_P
76 #define CLASS_LIKELY_SPILLED_P(CLASS) (reg_class_size[(int) (CLASS)] == 1)
77 #endif
78
79 /* Next quantity number available for allocation.  */
80
81 static int next_qty;
82
83 /* In all the following vectors indexed by quantity number.  */
84
85 /* Element Q is the hard reg number chosen for quantity Q,
86    or -1 if none was found.  */
87
88 static short *qty_phys_reg;
89
90 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
91    for each quantity.  The first, qty_phys_copy_sugg, contains hard registers
92    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
93    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
94
95    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
96    eliminate copy insns.  */
97
98 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
99    copy insns.  */
100
101 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
102
103 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
104    arithmetic insns.  */
105
106 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
107
108 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
109
110 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
111
112 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg. */
113
114 static short *qty_phys_num_sugg;
115
116 /* Element Q is the number of refs to quantity Q.  */
117
118 static int *qty_n_refs;
119
120 /* Element Q is a reg class contained in (smaller than) the
121    preferred classes of all the pseudo regs that are tied in quantity Q.
122    This is the preferred class for allocating that quantity.  */
123
124 static enum reg_class *qty_min_class;
125
126 /* Insn number (counting from head of basic block)
127    where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
128
129 static int *qty_birth;
130
131 /* Insn number (counting from head of basic block)
132    where quantity Q died.  Due to the way tying is done,
133    and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
134    a quantity can die only once.  Each quantity's life span
135    is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
136
137 static int *qty_death;
138
139 /* Number of words needed to hold the data in quantity Q.
140    This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
141    1. It is used in computing the relative importances of qtys,
142       which determines the order in which we look for regs for them.
143    2. It is used in rules that prevent tying several registers of
144       different sizes in a way that is geometrically impossible
145       (see combine_regs).  */
146
147 static int *qty_size;
148
149 /* This holds the mode of the registers that are tied to qty Q,
150    or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
151
152 static enum machine_mode *qty_mode;
153
154 /* Number of times a reg tied to qty Q lives across a CALL_INSN.  */
155
156 static int *qty_n_calls_crossed;
157
158 /* Register class within which we allocate qty Q if we can't get
159    its preferred class.  */
160
161 static enum reg_class *qty_alternate_class;
162
163 /* Element Q is the SCRATCH expression for which this quantity is being
164    allocated or 0 if this quantity is allocating registers.  */
165
166 static rtx *qty_scratch_rtx;
167
168 /* Element Q is the register number of one pseudo register whose
169    reg_qty value is Q, or -1 is this quantity is for a SCRATCH.  This
170    register should be the head of the chain maintained in reg_next_in_qty.  */
171
172 static int *qty_first_reg;
173
174 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
175    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
176    end of the chain.  qty_first_reg point to the head of this chain.  */
177
178 static int *reg_next_in_qty;
179
180 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
181    if it is >= 0,
182    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
183    or -2 if not known yet.
184
185    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
186    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
187    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
188    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
189    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
190    tests by exploiting this.
191
192    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
193    be referenced.  */
194
195 static int *reg_qty;
196
197 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
198    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
199    to a subreg of a DImode register.  */
200
201 static char *reg_offset;
202
203 /* Vector of substitutions of register numbers,
204    used to map pseudo regs into hardware regs.
205    This is set up as a result of register allocation.
206    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
207    or is -1 if no hard reg was assigned.
208    If N is a hard reg number, element N is N.  */
209
210 short *reg_renumber;
211
212 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
213    of the instructions in a basic block.  */
214
215 static HARD_REG_SET regs_live;
216
217 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
218    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
219    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
220    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
221
222    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
223    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
224    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
225    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
226
227 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
228
229 int *scratch_block;
230 rtx *scratch_list;
231 int scratch_list_length;
232 static int scratch_index;
233
234 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
235    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
236 static int this_insn_number;
237 static rtx this_insn;
238
239 static void alloc_qty           PROTO((int, enum machine_mode, int, int));
240 static void alloc_qty_for_scratch PROTO((rtx, int, rtx, int, int));
241 static void validate_equiv_mem_from_store PROTO((rtx, rtx));
242 static int validate_equiv_mem   PROTO((rtx, rtx, rtx));
243 static int memref_referenced_p  PROTO((rtx, rtx));
244 static int memref_used_between_p PROTO((rtx, rtx, rtx));
245 static void optimize_reg_copy_1 PROTO((rtx, rtx, rtx));
246 static void optimize_reg_copy_2 PROTO((rtx, rtx, rtx));
247 static void update_equiv_regs   PROTO((void));
248 static void block_alloc         PROTO((int));
249 static int qty_sugg_compare     PROTO((int, int));
250 static int qty_sugg_compare_1   PROTO((int *, int *));
251 static int qty_compare          PROTO((int, int));
252 static int qty_compare_1        PROTO((int *, int *));
253 static int combine_regs         PROTO((rtx, rtx, int, int, rtx, int));
254 static int reg_meets_class_p    PROTO((int, enum reg_class));
255 static int reg_classes_overlap_p PROTO((enum reg_class, enum reg_class,
256                                         int));
257 static void update_qty_class    PROTO((int, int));
258 static void reg_is_set          PROTO((rtx, rtx));
259 static void reg_is_born         PROTO((rtx, int));
260 static void wipe_dead_reg       PROTO((rtx, int));
261 static int find_free_reg        PROTO((enum reg_class, enum machine_mode,
262                                        int, int, int, int, int));
263 static void mark_life           PROTO((int, enum machine_mode, int));
264 static void post_mark_life      PROTO((int, enum machine_mode, int, int, int));
265 static int no_conflict_p        PROTO((rtx, rtx, rtx));
266 static int requires_inout       PROTO((char *));
267 \f
268 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
269    for register number REGNO which is born at index BIRTH
270    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
271
272 static void
273 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
274      int regno;
275      enum machine_mode mode;
276      int size, birth;
277 {
278   register int qty = next_qty++;
279
280   reg_qty[regno] = qty;
281   reg_offset[regno] = 0;
282   reg_next_in_qty[regno] = -1;
283
284   qty_first_reg[qty] = regno;
285   qty_size[qty] = size;
286   qty_mode[qty] = mode;
287   qty_birth[qty] = birth;
288   qty_n_calls_crossed[qty] = reg_n_calls_crossed[regno];
289   qty_min_class[qty] = reg_preferred_class (regno);
290   qty_alternate_class[qty] = reg_alternate_class (regno);
291   qty_n_refs[qty] = reg_n_refs[regno];
292 }
293 \f
294 /* Similar to `alloc_qty', but allocates a quantity for a SCRATCH rtx
295    used as operand N in INSN.  We assume here that the SCRATCH is used in
296    a CLOBBER.  */
297
298 static void
299 alloc_qty_for_scratch (scratch, n, insn, insn_code_num, insn_number)
300      rtx scratch;
301      int n;
302      rtx insn;
303      int insn_code_num, insn_number;
304 {
305   register int qty;
306   enum reg_class class;
307   char *p, c;
308   int i;
309
310 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
311   /* If we haven't yet computed which alternative will be used, do so now.
312      Then set P to the constraints for that alternative.  */
313   if (which_alternative == -1)
314     if (! constrain_operands (insn_code_num, 0))
315       return;
316
317   for (p = insn_operand_constraint[insn_code_num][n], i = 0;
318        *p && i < which_alternative; p++)
319     if (*p == ',')
320       i++;
321
322   /* Compute the class required for this SCRATCH.  If we don't need a
323      register, the class will remain NO_REGS.  If we guessed the alternative
324      number incorrectly, reload will fix things up for us.  */
325
326   class = NO_REGS;
327   while ((c = *p++) != '\0' && c != ',')
328     switch (c)
329       {
330       case '=':  case '+':  case '?':
331       case '#':  case '&':  case '!':
332       case '*':  case '%':  
333       case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
334       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
335       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
336       case 's':  case 'i':  case 'n':
337       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
338       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
339 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
340       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
341 #endif
342       case 'p':
343         /* These don't say anything we care about.  */
344         break;
345
346       case 'X':
347         /* We don't need to allocate this SCRATCH.  */
348         return;
349
350       case 'g': case 'r':
351         class = reg_class_subunion[(int) class][(int) GENERAL_REGS];
352         break;
353
354       default:
355         class
356           = reg_class_subunion[(int) class][(int) REG_CLASS_FROM_LETTER (c)];
357         break;
358       }
359
360   if (class == NO_REGS)
361     return;
362
363 #else /* REGISTER_CONSTRAINTS */
364
365   class = GENERAL_REGS;
366 #endif
367   
368
369   qty = next_qty++;
370
371   qty_first_reg[qty] = -1;
372   qty_scratch_rtx[qty] = scratch;
373   qty_size[qty] = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (scratch));
374   qty_mode[qty] = GET_MODE (scratch);
375   qty_birth[qty] = 2 * insn_number - 1;
376   qty_death[qty] = 2 * insn_number + 1;
377   qty_n_calls_crossed[qty] = 0;
378   qty_min_class[qty] = class;
379   qty_alternate_class[qty] = NO_REGS;
380   qty_n_refs[qty] = 1;
381 }
382 \f
383 /* Main entry point of this file.  */
384
385 void
386 local_alloc ()
387 {
388   register int b, i;
389   int max_qty;
390
391   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
392      If defined, let the machine say what kind of ordering we
393      should use.  */
394 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
395   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
396 #endif
397
398   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
399      registers.  */
400   update_equiv_regs ();
401
402   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
403      numbers start at zero and we can have one for each pseudo plus the
404      number of SCRATCHes in the largest block, in the worst case.  */
405   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER) + max_scratch;
406
407   /* Allocate vectors of temporary data.
408      See the declarations of these variables, above,
409      for what they mean.  */
410
411   /* There can be up to MAX_SCRATCH * N_BASIC_BLOCKS SCRATCHes to allocate.
412      Instead of allocating this much memory from now until the end of
413      reload, only allocate space for MAX_QTY SCRATCHes.  If there are more
414      reload will allocate them.  */
415
416   scratch_list_length = max_qty;
417   scratch_list = (rtx *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (rtx));
418   bzero (scratch_list, scratch_list_length * sizeof (rtx));
419   scratch_block = (int *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (int));
420   bzero (scratch_block, scratch_list_length * sizeof (int));
421   scratch_index = 0;
422
423   qty_phys_reg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
424   qty_phys_copy_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
425   qty_phys_num_copy_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
426   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
427   qty_phys_num_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
428   qty_birth = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
429   qty_death = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
430   qty_scratch_rtx = (rtx *) alloca (max_qty * sizeof (rtx));
431   qty_first_reg = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
432   qty_size = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
433   qty_mode = (enum machine_mode *) alloca (max_qty * sizeof (enum machine_mode));
434   qty_n_calls_crossed = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
435   qty_min_class = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
436   qty_alternate_class = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
437   qty_n_refs = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
438
439   reg_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
440   reg_offset = (char *) alloca (max_regno * sizeof (char));
441   reg_next_in_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
442
443   reg_renumber = (short *) oballoc (max_regno * sizeof (short));
444   for (i = 0; i < max_regno; i++)
445     reg_renumber[i] = -1;
446
447   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
448      In general, these are the registers used only in a single block and
449      which only die once.  However, if a register's preferred class has only
450      a few entries, don't allocate this register here unless it is preferred
451      or nothing since retry_global_alloc won't be able to move it to
452      GENERAL_REGS if a reload register of this class is needed.
453
454      We need not be concerned with which block actually uses the register
455      since we will never see it outside that block.  */
456
457   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
458     {
459       if (reg_basic_block[i] >= 0 && reg_n_deaths[i] == 1
460           && (reg_alternate_class (i) == NO_REGS
461               || ! CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (i))))
462         reg_qty[i] = -2;
463       else
464         reg_qty[i] = -1;
465     }
466
467   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
468   next_qty = max_qty;
469
470   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
471
472   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
473     {
474       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
475          vectors might need to be initialized because they were used
476          for the previous block; it is set to the entire array before
477          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
478          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
479          explicit set by `alloc_qty'.  */
480
481       if (next_qty < 6)
482         {
483           for (i = 0; i < next_qty; i++)
484             {
485               qty_scratch_rtx[i] = 0;
486               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
487               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
488               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
489               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
490             }
491         }
492       else
493         {
494 #define CLEAR(vector)  \
495           bzero ((vector), (sizeof (*(vector))) * next_qty);
496
497           CLEAR (qty_scratch_rtx);
498           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
499           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
500           CLEAR (qty_phys_sugg);
501           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
502         }
503
504       next_qty = 0;
505
506       block_alloc (b);
507 #ifdef USE_C_ALLOCA
508       alloca (0);
509 #endif
510     }
511 }
512 \f
513 /* Depth of loops we are in while in update_equiv_regs.  */
514 static int loop_depth;
515
516 /* Used for communication between the following two functions: contains
517    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
518 static rtx equiv_mem;
519
520 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
521 static int equiv_mem_modified;
522
523 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
524    Called via note_stores.  */
525
526 static void
527 validate_equiv_mem_from_store (dest, set)
528      rtx dest;
529      rtx set;
530 {
531   if ((GET_CODE (dest) == REG
532        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
533       || (GET_CODE (dest) == MEM
534           && true_dependence (dest, equiv_mem)))
535     equiv_mem_modified = 1;
536 }
537
538 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
539    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
540    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
541    CALL_INSN.
542
543    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
544
545 static int
546 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
547      rtx start;
548      rtx reg;
549      rtx memref;
550 {
551   rtx insn;
552   rtx note;
553
554   equiv_mem = memref;
555   equiv_mem_modified = 0;
556
557   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
558      valid equivalence.  */
559   if (side_effects_p (memref))
560     return 0;
561
562   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
563     {
564       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
565         continue;
566
567       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
568         return 1;
569
570       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
571           && ! CONST_CALL_P (insn))
572         return 0;
573
574       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store);
575
576       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
577          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
578          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
579          the trouble.  */
580
581       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
582         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
583              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
584             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
585             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
586           return 0;
587     }
588
589   return 0;
590 }
591 \f
592 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
593    to MEMREF.  */
594
595 static int
596 memref_referenced_p (memref, x)
597      rtx x;
598      rtx memref;
599 {
600   int i, j;
601   char *fmt;
602   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
603
604   switch (code)
605     {
606     case REG:
607     case CONST_INT:
608     case CONST:
609     case LABEL_REF:
610     case SYMBOL_REF:
611     case CONST_DOUBLE:
612     case PC:
613     case CC0:
614     case HIGH:
615     case LO_SUM:
616       return 0;
617
618     case MEM:
619       if (true_dependence (memref, x))
620         return 1;
621       break;
622
623     case SET:
624       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
625          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
626       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
627         {
628           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
629             return 1;
630         }
631       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
632         return 1;
633
634       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
635     }
636
637   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
638   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
639     switch (fmt[i])
640       {
641       case 'e':
642         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
643           return 1;
644         break;
645       case 'E':
646         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
647           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
648             return 1;
649         break;
650       }
651
652   return 0;
653 }
654
655 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
656    that would be affected by a store to MEMREF.  */
657
658 static int
659 memref_used_between_p (memref, start, end)
660      rtx memref;
661      rtx start;
662      rtx end;
663 {
664   rtx insn;
665
666   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
667        insn = NEXT_INSN (insn))
668     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
669         && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
670       return 1;
671
672   return 0;
673 }
674 \f
675 /* INSN is a copy from SRC to DEST, both registers, and SRC does not die
676    in INSN.
677
678    Search forward to see if SRC dies before either it or DEST is modified,
679    but don't scan past the end of a basic block.  If so, we can replace SRC
680    with DEST and let SRC die in INSN. 
681
682    This will reduce the number of registers live in that range and may enable
683    DEST to be tied to SRC, thus often saving one register in addition to a
684    register-register copy.  */
685
686 static void
687 optimize_reg_copy_1 (insn, dest, src)
688      rtx insn;
689      rtx dest;
690      rtx src;
691 {
692   rtx p, q;
693   rtx note;
694   rtx dest_death = 0;
695   int sregno = REGNO (src);
696   int dregno = REGNO (dest);
697
698   if (sregno == dregno
699 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
700       /* We don't want to mess with hard regs if register classes are small. */
701       || sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER || dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
702 #endif
703       /* We don't see all updates to SP if they are in an auto-inc memory
704          reference, so we must disallow this optimization on them.  */
705       || sregno == STACK_POINTER_REGNUM || dregno == STACK_POINTER_REGNUM)
706     return;
707
708   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
709     {
710       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
711           || (GET_CODE (p) == NOTE
712               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
713                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
714         break;
715
716       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
717         continue;
718
719       if (reg_set_p (src, p) || reg_set_p (dest, p)
720           /* Don't change a USE of a register.  */
721           || (GET_CODE (PATTERN (p)) == USE
722               && reg_overlap_mentioned_p (src, XEXP (PATTERN (p), 0))))
723         break;
724
725       /* See if all of SRC dies in P.  This test is slightly more
726          conservative than it needs to be. */
727       if ((note = find_regno_note (p, REG_DEAD, sregno)) != 0
728           && GET_MODE (XEXP (note, 0)) == GET_MODE (src))
729         {
730           int failed = 0;
731           int length = 0;
732           int d_length = 0;
733           int n_calls = 0;
734           int d_n_calls = 0;
735
736           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
737              replacing regs as we go.  Set FAILED if a replacement can't
738              be done.  In that case, we can't move the death note for SRC.
739              This should be rare.  */
740
741           /* Set to stop at next insn.  */
742           for (q = next_real_insn (insn);
743                q != next_real_insn (p);
744                q = next_real_insn (q))
745             {
746               if (reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
747                 {
748                   /* If SRC is a hard register, we might miss some
749                      overlapping registers with validate_replace_rtx,
750                      so we would have to undo it.  We can't if DEST is
751                      present in the insn, so fail in that combination
752                      of cases.  */
753                   if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
754                       && reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
755                     failed = 1;
756
757                   /* Replace all uses and make sure that the register
758                      isn't still present.  */
759                   else if (validate_replace_rtx (src, dest, q)
760                            && (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
761                                || ! reg_overlap_mentioned_p (src,
762                                                              PATTERN (q))))
763                     {
764                       /* We assume that a register is used exactly once per
765                          insn in the updates below.  If this is not correct,
766                          no great harm is done.  */
767                       if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
768                         reg_n_refs[sregno] -= loop_depth;
769                       if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
770                         reg_n_refs[dregno] += loop_depth;
771                     }
772                   else
773                     {
774                       validate_replace_rtx (dest, src, q);
775                       failed = 1;
776                     }
777                 }
778
779               /* Count the insns and CALL_INSNs passed.  If we passed the
780                  death note of DEST, show increased live length.  */
781               length++;
782               if (dest_death)
783                 d_length++;
784
785               /* If the insn in which SRC dies is a CALL_INSN, don't count it
786                  as a call that has been crossed.  Otherwise, count it.  */
787               if (q != p && GET_CODE (q) == CALL_INSN)
788                 {
789                   n_calls++;
790                   if (dest_death)
791                     d_n_calls++;
792                 }
793
794               /* If DEST dies here, remove the death note and save it for
795                  later.  Make sure ALL of DEST dies here; again, this is
796                  overly conservative.  */
797               if (dest_death == 0
798                   && (dest_death = find_regno_note (q, REG_DEAD, dregno)) != 0
799                   && GET_MODE (XEXP (dest_death, 0)) == GET_MODE (dest))
800                 remove_note (q, dest_death);
801             }
802
803           if (! failed)
804             {
805               if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
806                 {
807                   reg_live_length[sregno] -= length;
808                   /* reg_live_length is only an approximation after combine
809                      if sched is not run, so make sure that we still have
810                      a reasonable value.  */
811                   if (reg_live_length[sregno] < 2)
812                     reg_live_length[sregno] = 2;
813                   reg_n_calls_crossed[sregno] -= n_calls;
814                 }
815
816               if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
817                 {
818                   reg_live_length[dregno] += d_length;
819                   reg_n_calls_crossed[dregno] += d_n_calls;
820                 }
821
822               /* Move death note of SRC from P to INSN.  */
823               remove_note (p, note);
824               XEXP (note, 1) = REG_NOTES (insn);
825               REG_NOTES (insn) = note;
826             }
827
828           /* Put death note of DEST on P if we saw it die.  */
829           if (dest_death)
830             {
831               XEXP (dest_death, 1) = REG_NOTES (p);
832               REG_NOTES (p) = dest_death;
833             }
834
835           return;
836         }
837
838       /* If SRC is a hard register which is set or killed in some other
839          way, we can't do this optimization.  */
840       else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
841                && dead_or_set_p (p, src))
842         break;
843     }
844 }
845 \f
846 /* INSN is a copy of SRC to DEST, in which SRC dies.  See if we now have
847    a sequence of insns that modify DEST followed by an insn that sets
848    SRC to DEST in which DEST dies, with no prior modification of DEST.
849    (There is no need to check if the insns in between actually modify
850    DEST.  We should not have cases where DEST is not modified, but
851    the optimization is safe if no such modification is detected.)
852    In that case, we can replace all uses of DEST, starting with INSN and
853    ending with the set of SRC to DEST, with SRC.  We do not do this
854    optimization if a CALL_INSN is crossed unless SRC already crosses a
855    call.
856
857    It is assumed that DEST and SRC are pseudos; it is too complicated to do
858    this for hard registers since the substitutions we may make might fail.  */
859
860 static void
861 optimize_reg_copy_2 (insn, dest, src)
862      rtx insn;
863      rtx dest;
864      rtx src;
865 {
866   rtx p, q;
867   rtx set;
868   int sregno = REGNO (src);
869   int dregno = REGNO (dest);
870
871   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
872     {
873       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
874           || (GET_CODE (p) == NOTE
875               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
876                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
877         break;
878
879       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
880         continue;
881
882       set = single_set (p);
883       if (set && SET_SRC (set) == dest && SET_DEST (set) == src
884           && find_reg_note (p, REG_DEAD, dest))
885         {
886           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
887              replacing regs as we go.  */
888
889           /* Set to stop at next insn.  */
890           for (q = insn; q != NEXT_INSN (p); q = NEXT_INSN (q))
891             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (q)) == 'i')
892               {
893                 if (reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
894                   {
895                     PATTERN (q) = replace_rtx (PATTERN (q), dest, src);
896
897                     /* We assume that a register is used exactly once per
898                        insn in the updates below.  If this is not correct,
899                        no great harm is done.  */
900                     reg_n_refs[dregno] -= loop_depth;
901                     reg_n_refs[sregno] += loop_depth;
902                   }
903
904
905               if (GET_CODE (q) == CALL_INSN)
906                 {
907                   reg_n_calls_crossed[dregno]--;
908                   reg_n_calls_crossed[sregno]++;
909                 }
910               }
911
912           remove_note (p, find_reg_note (p, REG_DEAD, dest));
913           reg_n_deaths[dregno]--;
914           remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_DEAD, src));
915           reg_n_deaths[sregno]--;
916           return;
917         }
918
919       if (reg_set_p (src, p)
920           || (GET_CODE (p) == CALL_INSN && reg_n_calls_crossed[sregno] == 0))
921         break;
922     }
923 }
924 \f             
925 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
926    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
927    from a single constant).  Lower their priority for a register.
928
929    If such a register is only referenced once, try substituting its value
930    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
931    completely.  */
932
933 static void
934 update_equiv_regs ()
935 {
936   rtx *reg_equiv_init_insn = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
937   rtx *reg_equiv_replacement = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
938   rtx insn;
939
940   bzero (reg_equiv_init_insn, max_regno * sizeof (rtx *));
941   bzero (reg_equiv_replacement, max_regno * sizeof (rtx *));
942
943   init_alias_analysis ();
944
945   loop_depth = 1;
946
947   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
948      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
949      a register can be set below its use.  */
950   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
951     {
952       rtx note;
953       rtx set = single_set (insn);
954       rtx dest;
955       int regno;
956
957       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
958         {
959           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
960             loop_depth++;
961           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
962             loop_depth--;
963         }
964
965       /* If this insn contains more (or less) than a single SET, ignore it.  */
966       if (set == 0)
967         continue;
968
969       dest = SET_DEST (set);
970
971       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
972          in a single basic block, see if the register is always equivalent
973          to that memory location and if moving the store from INSN to the
974          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
975          initializing insn.  */
976
977       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
978           && (regno = REGNO (SET_SRC (set))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
979           && reg_basic_block[regno] >= 0
980           && reg_equiv_init_insn[regno] != 0
981           && validate_equiv_mem (reg_equiv_init_insn[regno], SET_SRC (set),
982                                  dest)
983           && ! memref_used_between_p (SET_DEST (set),
984                                       reg_equiv_init_insn[regno], insn))
985         REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno])
986           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, dest,
987                      REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno]));
988
989       /* If this is a register-register copy where SRC is not dead, see if we
990          can optimize it.  */
991       if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
992           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
993           && ! find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
994         optimize_reg_copy_1 (insn, dest, SET_SRC (set));
995
996       /* Similarly for a pseudo-pseudo copy when SRC is dead.  */
997       else if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
998                && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
999                && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1000                && REGNO (SET_SRC (set)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1001                && find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
1002         optimize_reg_copy_2 (insn, dest, SET_SRC (set));
1003
1004       /* Otherwise, we only handle the case of a pseudo register being set
1005          once.  */
1006       if (GET_CODE (dest) != REG
1007           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1008           || reg_n_sets[regno] != 1)
1009         continue;
1010
1011       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
1012
1013       /* Record this insn as initializing this register.  */
1014       reg_equiv_init_insn[regno] = insn;
1015
1016       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
1017          it is always equivalent to the constant.  */
1018       if (note && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
1019         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
1020
1021       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
1022          of that register.  Record this insn if the register is only used once
1023          more and the equivalence value is the same as our source.
1024
1025          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
1026          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
1027          as written (if no registers are available, reload will substitute
1028          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
1029          dying in this insn whose death notes would be missed.
1030
1031          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
1032          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
1033          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
1034          note.  */
1035          
1036       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1037
1038       if (note == 0 && reg_basic_block[regno] >= 0
1039           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
1040           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
1041         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, SET_SRC (set),
1042                                            REG_NOTES (insn));
1043
1044       /* Don't mess with things live during setjmp.  */
1045       if (note && reg_live_length[regno] >= 0)
1046         {
1047           int regno = REGNO (dest);
1048
1049           /* Note that the statement below does not affect the priority
1050              in local-alloc!  */
1051           reg_live_length[regno] *= 2;
1052
1053           /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is set
1054              once and used once, indicate that the reference may be replaced
1055              by the equivalence we computed above.  If the register is only
1056              used in one basic block, this can't succeed or combine would
1057              have done it.
1058
1059              It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
1060              below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
1061              a basic block so this would be too complicated.
1062
1063              This case normally occurs when a parameter is read from memory
1064              and then used exactly once, not in a loop.  */
1065
1066           if (reg_n_refs[regno] == 2
1067               && reg_basic_block[regno] < 0
1068               && rtx_equal_p (XEXP (note, 0), SET_SRC (set)))
1069             reg_equiv_replacement[regno] = SET_SRC (set);
1070         }
1071     }
1072
1073   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are registers
1074      only used that once.  If so, see if we can replace the reference with
1075      the equivalent from.  If we can, delete the initializing reference
1076      and this register will go away.  */
1077   for (insn = next_active_insn (get_insns ());
1078        insn;
1079        insn = next_active_insn (insn))
1080     {
1081       rtx link;
1082
1083       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1084         if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1085             /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1086             && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1087           {
1088             int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1089
1090             if (reg_equiv_replacement[regno]
1091                 && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1092                                          reg_equiv_replacement[regno], insn))
1093               {
1094                 rtx equiv_insn = reg_equiv_init_insn[regno];
1095
1096                 remove_death (regno, insn);
1097                 reg_n_refs[regno] = 0;
1098                 PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1099                 NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1100                 NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1101               }
1102           }
1103     }
1104 }
1105 \f
1106 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1107    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1108
1109 static void
1110 block_alloc (b)
1111      int b;
1112 {
1113   register int i, q;
1114   register rtx insn;
1115   rtx note;
1116   int insn_number = 0;
1117   int insn_count = 0;
1118   int max_uid = get_max_uid ();
1119   int *qty_order;
1120   int no_conflict_combined_regno = -1;
1121   /* Counter to prevent allocating more SCRATCHes than can be stored
1122      in SCRATCH_LIST.  */
1123   int scratches_allocated = scratch_index;
1124
1125   /* Count the instructions in the basic block.  */
1126
1127   insn = basic_block_end[b];
1128   while (1)
1129     {
1130       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1131         if (++insn_count > max_uid)
1132           abort ();
1133       if (insn == basic_block_head[b])
1134         break;
1135       insn = PREV_INSN (insn);
1136     }
1137
1138   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1139      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1140   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) alloca ((2 * insn_count + 2)
1141                                           * sizeof (HARD_REG_SET));
1142   bzero (regs_live_at, (2 * insn_count + 2) * sizeof (HARD_REG_SET));
1143
1144   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1145
1146 #ifdef HARD_REG_SET
1147   regs_live = *basic_block_live_at_start[b];
1148 #else
1149   COPY_HARD_REG_SET (regs_live, basic_block_live_at_start[b]);
1150 #endif
1151
1152   /* This loop scans the instructions of the basic block
1153      and assigns quantities to registers.
1154      It computes which registers to tie.  */
1155
1156   insn = basic_block_head[b];
1157   while (1)
1158     {
1159       register rtx body = PATTERN (insn);
1160
1161       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1162         insn_number++;
1163
1164       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1165         {
1166           register rtx link, set;
1167           register int win = 0;
1168           register rtx r0, r1;
1169           int combined_regno = -1;
1170           int i;
1171           int insn_code_number = recog_memoized (insn);
1172
1173           this_insn_number = insn_number;
1174           this_insn = insn;
1175
1176           if (insn_code_number >= 0)
1177             insn_extract (insn);
1178           which_alternative = -1;
1179
1180           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1181              If so, try doing that.
1182              Suitable insns are those with at least two operands and where
1183              operand 0 is an output that is a register that is not
1184              earlyclobber.
1185
1186              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1187              First look for operands that are required to be in the same
1188              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1189              operand or one that can be put into that operand if the
1190              operation is commutative.  If we don't find an operand
1191              that is required to be in the same register as operand 0,
1192              we can tie with any operand.
1193
1194              Subregs in place of regs are also ok.
1195
1196              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1197
1198           if (insn_code_number >= 0
1199 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1200               && insn_n_operands[insn_code_number] > 1
1201               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][0] == '='
1202               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][1] != '&'
1203 #else
1204               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1205               && rtx_equal_p (SET_DEST (PATTERN (insn)), recog_operand[0])
1206 #endif
1207               )
1208             {
1209 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1210               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1211               int must_match_0 = -1;
1212               /* Counts number of alternatives that require a match with
1213                  operand 0.  */
1214               int n_matching_alts = 0;
1215
1216               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1217                 {
1218                   char *p = insn_operand_constraint[insn_code_number][i];
1219                   int this_match = (requires_inout (p));
1220
1221                   n_matching_alts += this_match;
1222                   if (this_match == insn_n_alternatives[insn_code_number])
1223                     must_match_0 = i;
1224                 }
1225 #endif
1226
1227               r0 = recog_operand[0];
1228               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1229                 {
1230 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1231                   /* Skip this operand if we found an operand that
1232                      must match operand 0 and this operand isn't it
1233                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1234
1235                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1236                       && ! (i == must_match_0 + 1
1237                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i-1][0] == '%')
1238                       && ! (i == must_match_0 - 1
1239                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == '%'))
1240                     continue;
1241
1242                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1243                      must match operand zero.  In that case, skip any 
1244                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1245                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1246                      ignore commutatity in this case to keep things simple.  */
1247                   if (n_matching_alts == insn_n_alternatives[insn_code_number]
1248                       && (0 == requires_inout
1249                           (insn_operand_constraint[insn_code_number][i])))
1250                     continue;
1251 #endif
1252
1253                   r1 = recog_operand[i];
1254
1255                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1256                      There may be more than one register, but we only try one
1257                      of them.  */
1258                   if (
1259 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1260                       insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == 'p'
1261 #else
1262                       insn_operand_address_p[insn_code_number][i]
1263 #endif
1264                       )
1265                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1266                       r1 = XEXP (r1, 0);
1267
1268                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1269                     {
1270                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1271                          If we have a move insn or an insn whose first input
1272                          can only be in the same register as the output, give
1273                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1274                       int may_save_copy
1275                         = ((SET_DEST (body) == r0 && SET_SRC (body) == r1)
1276 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1277                            || (r1 == recog_operand[i] && must_match_0 >= 0)
1278 #endif
1279                            );
1280                       
1281                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1282                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1283                                             insn_number, insn, 0);
1284                     }
1285                 }
1286             }
1287
1288           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1289              which can safely overlap one of the inputs.
1290              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1291              and ends with an insn that copies the result to itself
1292              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1293              That note indicates what the inputs are.
1294              The result and the input can overlap if each insn in
1295              the sequence either doesn't mention the input
1296              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1297
1298              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1299              destination register won't have had a quantity number
1300              assigned, since that would prevent combining.  */
1301
1302           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1303               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1304                   GET_CODE (r0) == REG)
1305               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1306               && XEXP (link, 0) != 0
1307               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1308               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1309               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1310               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1311                                         NULL_RTX)) != 0)
1312             {
1313               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1314                   /* Check that we have such a sequence.  */
1315                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1316                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1317               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1318                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1319                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1320                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1321                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1322
1323               /* Here we care if the operation to be computed is
1324                  commutative.  */
1325               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1326                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1327                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1328                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1329                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1330                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1331                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1332
1333               /* If we did combine something, show the register number
1334                  in question so that we know to ignore its death.  */
1335               if (win)
1336                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1337             }
1338
1339           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1340              to the number of the register used in this insn
1341              that was tied to the register set in this insn.
1342              This register's qty should not be "killed".  */
1343
1344           if (win)
1345             {
1346               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1347                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1348               combined_regno = REGNO (r1);
1349             }
1350
1351           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1352              except for anything that was just combined.  */
1353
1354           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1355             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1356                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1357                 && combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1358                 && (no_conflict_combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1359                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, XEXP (link, 0))))
1360               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1361
1362           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1363              that are born (set) in this instruction.
1364              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1365
1366           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set);
1367
1368           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1369              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1370              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1371              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1372              die after, not during, the current insn.  */
1373
1374           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1375             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1376                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1377               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1378
1379           /* Allocate quantities for any SCRATCH operands of this insn.  */
1380
1381           if (insn_code_number >= 0)
1382             for (i = 0; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1383               if (GET_CODE (recog_operand[i]) == SCRATCH
1384                   && scratches_allocated++ < scratch_list_length)
1385                 alloc_qty_for_scratch (recog_operand[i], i, insn,
1386                                        insn_code_number, insn_number);
1387
1388           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a 
1389              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1390              block, so clear any register number that combined within it.  */
1391           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1392               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1393               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1394             no_conflict_combined_regno = -1;
1395         }
1396
1397       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1398          record the registers live before the block's first insn, since no
1399          pseudos we care about are live before that insn.  */
1400
1401       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1402       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1403
1404       if (insn == basic_block_end[b])
1405         break;
1406
1407       insn = NEXT_INSN (insn);
1408     }
1409
1410   /* Now every register that is local to this basic block
1411      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1412      Every quantity should have a known birth and death.  
1413
1414      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1415      number of suggested registers they need so we allocate those with
1416      the most restrictive needs first.  */
1417
1418   qty_order = (int *) alloca (next_qty * sizeof (int));
1419   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1420     qty_order[i] = i;
1421
1422 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1423   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1424
1425   switch (next_qty)
1426     {
1427     case 3:
1428       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1429       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1430         EXCHANGE (0, 1);
1431       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1432         EXCHANGE (2, 1);
1433
1434       /* ... Fall through ... */
1435     case 2:
1436       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1437       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1438         EXCHANGE (0, 1);
1439
1440       /* ... Fall through ... */
1441
1442     case 1:
1443     case 0:
1444       /* Nothing to do here.  */
1445       break;
1446
1447     default:
1448       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1449     }
1450
1451   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1452      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1453      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1454   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1455     {
1456       q = qty_order[i];
1457       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1458         qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], qty_mode[q], q,
1459                                          0, 1, qty_birth[q], qty_death[q]);
1460       else
1461         qty_phys_reg[q] = -1;
1462     }
1463
1464   /* Order the qtys so we assign them registers in order of 
1465      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we 
1466      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1467
1468   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1469     qty_order[i] = i;
1470
1471 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1472   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1473
1474   switch (next_qty)
1475     {
1476     case 3:
1477       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1478       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1479         EXCHANGE (0, 1);
1480       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1481         EXCHANGE (2, 1);
1482
1483       /* ... Fall through ... */
1484     case 2:
1485       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1486       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1487         EXCHANGE (0, 1);
1488
1489       /* ... Fall through ... */
1490
1491     case 1:
1492     case 0:
1493       /* Nothing to do here.  */
1494       break;
1495
1496     default:
1497       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1498     }
1499
1500   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1501      look for a hardware register to put it in.
1502      First try the register class that is cheapest for this qty,
1503      if there is more than one class.  */
1504
1505   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1506     {
1507       q = qty_order[i];
1508       if (qty_phys_reg[q] < 0)
1509         {
1510           if (N_REG_CLASSES > 1)
1511             {
1512               qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], 
1513                                                qty_mode[q], q, 0, 0,
1514                                                qty_birth[q], qty_death[q]);
1515               if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1516                 continue;
1517             }
1518
1519           if (qty_alternate_class[q] != NO_REGS)
1520             qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_alternate_class[q],
1521                                              qty_mode[q], q, 0, 0,
1522                                              qty_birth[q], qty_death[q]);
1523         }
1524     }
1525
1526   /* Now propagate the register assignments
1527      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1528
1529   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1530     if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1531       {
1532         for (i = qty_first_reg[q]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1533           reg_renumber[i] = qty_phys_reg[q] + reg_offset[i];
1534         if (qty_scratch_rtx[q])
1535           {
1536             if (GET_CODE (qty_scratch_rtx[q]) == REG)
1537               abort ();
1538             PUT_CODE (qty_scratch_rtx[q], REG);
1539             REGNO (qty_scratch_rtx[q]) = qty_phys_reg[q];
1540
1541             scratch_block[scratch_index] = b;
1542             scratch_list[scratch_index++] = qty_scratch_rtx[q];
1543
1544             /* Must clear the USED field, because it will have been set by
1545                copy_rtx_if_shared, but the leaf_register code expects that
1546                it is zero in all REG rtx.  copy_rtx_if_shared does not set the
1547                used bit for REGs, but does for SCRATCHes.  */
1548             qty_scratch_rtx[q]->used = 0;
1549           }
1550       }
1551 }
1552 \f
1553 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1554    We give shorter-lived quantities higher priority.
1555    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1556    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1557    done by global-alloc.
1558
1559    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1560    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1561    of some programs by as much as a factor of three!  */
1562
1563 static int
1564 qty_compare (q1, q2)
1565      int q1, q2;
1566 {
1567   /* Note that the quotient will never be bigger than
1568      the value of floor_log2 times the maximum number of
1569      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1570      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1571   register int pri1
1572     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q1]) * qty_n_refs[q1] * qty_size[q1])
1573         / (qty_death[q1] - qty_birth[q1]))
1574        * 10000);
1575   register int pri2
1576     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q2]) * qty_n_refs[q2] * qty_size[q2])
1577         / (qty_death[q2] - qty_birth[q2]))
1578        * 10000);
1579   return pri2 - pri1;
1580 }
1581
1582 static int
1583 qty_compare_1 (q1, q2)
1584      int *q1, *q2;
1585 {
1586   register int tem;
1587
1588   /* Note that the quotient will never be bigger than
1589      the value of floor_log2 times the maximum number of
1590      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1591      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1592   register int pri1
1593     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q1]) * qty_n_refs[*q1]
1594                   * qty_size[*q1])
1595         / (qty_death[*q1] - qty_birth[*q1]))
1596        * 10000);
1597   register int pri2
1598     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q2]) * qty_n_refs[*q2]
1599                   * qty_size[*q2])
1600         / (qty_death[*q2] - qty_birth[*q2]))
1601        * 10000);
1602
1603   tem = pri2 - pri1;
1604   if (tem != 0) return tem;
1605   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1606      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1607   return *q1 - *q2;
1608 }
1609 \f
1610 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1611    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1612    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1613    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1614    number of preferenes have the highest priority.  Of those, we use the same
1615    algorithm as above.  */
1616
1617 static int
1618 qty_sugg_compare (q1, q2)
1619      int q1, q2;
1620 {
1621   register int sugg1 = (qty_phys_num_copy_sugg[q1]
1622                         ? qty_phys_num_copy_sugg[q1]
1623                         : qty_phys_num_sugg[q1] * FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1624   register int sugg2 = (qty_phys_num_copy_sugg[q2]
1625                         ? qty_phys_num_copy_sugg[q2]
1626                         : qty_phys_num_sugg[q2] * FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1627   /* Note that the quotient will never be bigger than
1628      the value of floor_log2 times the maximum number of
1629      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1630      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1631   register int pri1
1632     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q1]) * qty_n_refs[q1] * qty_size[q1])
1633         / (qty_death[q1] - qty_birth[q1]))
1634        * 10000);
1635   register int pri2
1636     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q2]) * qty_n_refs[q2] * qty_size[q2])
1637         / (qty_death[q2] - qty_birth[q2]))
1638        * 10000);
1639
1640   if (sugg1 != sugg2)
1641     return sugg1 - sugg2;
1642   
1643   return pri2 - pri1;
1644 }
1645
1646 static int
1647 qty_sugg_compare_1 (q1, q2)
1648      int *q1, *q2;
1649 {
1650   register int sugg1 = (qty_phys_num_copy_sugg[*q1]
1651                         ? qty_phys_num_copy_sugg[*q1]
1652                         : qty_phys_num_sugg[*q1] * FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1653   register int sugg2 = (qty_phys_num_copy_sugg[*q2]
1654                         ? qty_phys_num_copy_sugg[*q2]
1655                         : qty_phys_num_sugg[*q2] * FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1656
1657   /* Note that the quotient will never be bigger than
1658      the value of floor_log2 times the maximum number of
1659      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1660      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1661   register int pri1
1662     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q1]) * qty_n_refs[*q1]
1663                   * qty_size[*q1])
1664         / (qty_death[*q1] - qty_birth[*q1]))
1665        * 10000);
1666   register int pri2
1667     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q2]) * qty_n_refs[*q2]
1668                   * qty_size[*q2])
1669         / (qty_death[*q2] - qty_birth[*q2]))
1670        * 10000);
1671
1672   if (sugg1 != sugg2)
1673     return sugg1 - sugg2;
1674   
1675   if (pri1 != pri2)
1676     return pri2 - pri1;
1677
1678   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1679      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1680   return *q1 - *q2;
1681 }
1682 \f
1683 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1684    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1685
1686    Combining registers means marking them as having the same quantity
1687    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1688    them is a SUBREG).
1689
1690    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1691    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1692    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1693    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1694
1695    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1696    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1697    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1698
1699    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1700    SETREG or if the input and output must share a register.
1701    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1702    
1703    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1704
1705    
1706 static int
1707 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1708      rtx usedreg, setreg;
1709      int may_save_copy;
1710      int insn_number;
1711      rtx insn;
1712      int already_dead;
1713 {
1714   register int ureg, sreg;
1715   register int offset = 0;
1716   int usize, ssize;
1717   register int sqty;
1718
1719   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1720      is present that does not change the entire register, don't consider
1721      this a copy insn.  */
1722
1723   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1724     {
1725       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1726         may_save_copy = 0;
1727       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1728       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1729     }
1730   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1731     return 0;
1732   ureg = REGNO (usedreg);
1733   usize = REG_SIZE (usedreg);
1734
1735   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1736     {
1737       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1738         may_save_copy = 0;
1739       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1740       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1741     }
1742   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1743     return 0;
1744   sreg = REGNO (setreg);
1745   ssize = REG_SIZE (setreg);
1746
1747   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1748      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1749      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1750   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1751       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1752       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1753       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1754       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1755          if that smaller object is already combined with something bigger. */
1756       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1757           && usize < qty_size[reg_qty[ureg]])
1758       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1759       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1760       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1761          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1762          combine anyway, but don't take any chances.  */
1763       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1764           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1765       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1766          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1767          also dies in this insn.  */
1768       || ureg == sreg
1769       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1770       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1771       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1772          implications as to which registers may be used.  */
1773       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1774     return 0;
1775
1776   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1777      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1778
1779      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1780      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1781      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1782
1783   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1784     {
1785       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1786          suggestions.  */
1787       if (reg_qty[sreg] == -2)
1788         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1789
1790       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1791         {
1792           if (may_save_copy
1793               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1794             {
1795               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1796               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1797             }
1798           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1799             {
1800               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1801               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1802             }
1803         }
1804       return 0;
1805     }
1806
1807   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1808
1809   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1810     {
1811       if (may_save_copy
1812           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1813         {
1814           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1815           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1816         }
1817       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1818         {
1819           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1820           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1821         }
1822       return 0;
1823     }
1824
1825   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1826      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1827      don't allocate.  */
1828   if (reg_qty[sreg] >= -1
1829       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1830          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1831       || (current_function_has_nonlocal_label
1832           && ((reg_n_calls_crossed[ureg] > 0)
1833               != (reg_n_calls_crossed[sreg] > 0))))
1834     return 0;
1835
1836   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1837      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1838      are compatible.  */
1839
1840   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1841       && reg_meets_class_p (sreg, qty_min_class[reg_qty[ureg]]))
1842     {
1843       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1844       sqty = reg_qty[ureg];
1845       reg_qty[sreg] = sqty;
1846       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1847       reg_next_in_qty[sreg] = qty_first_reg[sqty];
1848       qty_first_reg[sqty] = sreg;
1849
1850       /* If SREG's reg class is smaller, set qty_min_class[SQTY].  */
1851       update_qty_class (sqty, sreg);
1852
1853       /* Update info about quantity SQTY.  */
1854       qty_n_calls_crossed[sqty] += reg_n_calls_crossed[sreg];
1855       qty_n_refs[sqty] += reg_n_refs[sreg];
1856       if (usize < ssize)
1857         {
1858           register int i;
1859
1860           for (i = qty_first_reg[sqty]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1861             reg_offset[i] -= offset;
1862
1863           qty_size[sqty] = ssize;
1864           qty_mode[sqty] = GET_MODE (setreg);
1865         }
1866     }
1867   else
1868     return 0;
1869
1870   return 1;
1871 }
1872 \f
1873 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1874    to a quantity or register whose class is CLASS.
1875    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1876
1877 static int
1878 reg_meets_class_p (reg, class)
1879      int reg;
1880      enum reg_class class;
1881 {
1882   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1883   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1884           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1885 }
1886
1887 /* Return 1 if the two specified classes have registers in common.
1888    If CALL_SAVED, then consider only call-saved registers.  */
1889
1890 static int
1891 reg_classes_overlap_p (c1, c2, call_saved)
1892      register enum reg_class c1;
1893      register enum reg_class c2;
1894      int call_saved;
1895 {
1896   HARD_REG_SET c;
1897   int i;
1898
1899   COPY_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c1]);
1900   AND_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c2]);
1901
1902   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1903     if (TEST_HARD_REG_BIT (c, i)
1904         && (! call_saved || ! call_used_regs[i]))
1905       return 1;
1906
1907   return 0;
1908 }
1909
1910 /* Update the class of QTY assuming that REG is being tied to it.  */
1911
1912 static void
1913 update_qty_class (qty, reg)
1914      int qty;
1915      int reg;
1916 {
1917   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1918   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_min_class[qty]))
1919     qty_min_class[qty] = rclass;
1920
1921   rclass = reg_alternate_class (reg);
1922   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_alternate_class[qty]))
1923     qty_alternate_class[qty] = rclass;
1924 }
1925 \f
1926 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1927
1928    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1929    is modifying the register.
1930
1931    If it is not really a register, we do nothing.
1932    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1933    carry info from `block_alloc'.  */
1934
1935 static void
1936 reg_is_set (reg, setter)
1937      rtx reg;
1938      rtx setter;
1939 {
1940   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1941      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1942
1943   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1944       && GET_CODE (reg) != REG)
1945     return;
1946
1947   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1948      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1949      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1950
1951   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1952 }
1953 \f
1954 /* Handle beginning of the life of register REG.
1955    BIRTH is the index at which this is happening.  */
1956
1957 static void
1958 reg_is_born (reg, birth)
1959      rtx reg;
1960      int birth;
1961 {
1962   register int regno;
1963      
1964   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1965     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
1966   else
1967     regno = REGNO (reg);
1968
1969   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1970     {
1971       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
1972
1973       /* If the register was to have been born earlier that the present
1974          insn, mark it as live where it is actually born.  */
1975       if (birth < 2 * this_insn_number)
1976         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
1977     }
1978   else
1979     {
1980       if (reg_qty[regno] == -2)
1981         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
1982
1983       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
1984       if (reg_qty[regno] >= 0)
1985         qty_death[reg_qty[regno]] = -1;
1986     }
1987 }
1988
1989 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
1990    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
1991    is an input (the normal case).
1992    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
1993
1994 static void
1995 wipe_dead_reg (reg, output_p)
1996      register rtx reg;
1997      int output_p;
1998 {
1999   register int regno = REGNO (reg);
2000
2001   /* If this insn has multiple results,
2002      and the dead reg is used in one of the results,
2003      extend its life to after this insn,
2004      so it won't get allocated together with any other result of this insn.  */
2005   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2006       && !single_set (this_insn))
2007     {
2008       int i;
2009       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2010         {
2011           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2012           if (GET_CODE (set) == SET
2013               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
2014               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2015               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2016             output_p = 1;
2017         }
2018     }
2019
2020   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2021     {
2022       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2023
2024       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2025          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2026          not to happen).  */
2027       if (output_p)
2028         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2029                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number+ 1);
2030     }
2031
2032   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2033     qty_death[reg_qty[regno]] = 2 * this_insn_number + output_p;
2034 }
2035 \f
2036 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2037    that can hold something of machine-mode MODE
2038      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2039    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2040    and return the number of the first of them.
2041    Return -1 if such a block cannot be found. 
2042    If QTY crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2043    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2044
2045    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
2046    register is available.  If not, return -1.  */
2047
2048 static int
2049 find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
2050                born_index, dead_index)
2051      enum reg_class class;
2052      enum machine_mode mode;
2053      int qty;
2054      int accept_call_clobbered;
2055      int just_try_suggested;
2056      int born_index, dead_index;
2057 {
2058   register int i, ins;
2059 #ifdef HARD_REG_SET
2060   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2061 #endif
2062     HARD_REG_SET used, first_used;
2063 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2064   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2065 #endif
2066
2067   /* Validate our parameters.  */
2068   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2069     abort ();
2070
2071   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2072      if we might get a nonlocal goto.  */
2073   if (current_function_has_nonlocal_label
2074       && qty_n_calls_crossed[qty] > 0)
2075     return -1;
2076
2077   if (accept_call_clobbered)
2078     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2079   else if (qty_n_calls_crossed[qty] == 0)
2080     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2081   else
2082     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2083
2084   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2085     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2086
2087   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2088
2089   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2090      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2091      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2092      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2093
2094      This is true of any register that can be eliminated.  */
2095 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2096   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
2097     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2098 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2099   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2100      that it might be eliminated into. */
2101   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2102 #endif
2103 #else
2104   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2105 #endif
2106
2107   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2108      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2109      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2110      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2111      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2112      registers.  */
2113   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2114
2115   if (just_try_suggested)
2116     {
2117       if (qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0)
2118         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qty]);
2119       else
2120         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qty]);
2121     }
2122
2123   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2124   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2125
2126   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2127
2128   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2129     {
2130 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2131       int regno = reg_alloc_order[i];
2132 #else
2133       int regno = i;
2134 #endif
2135       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2136           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
2137         {
2138           register int j;
2139           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2140           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2141           if (j == size1)
2142             {
2143               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2144                  insns.  */
2145               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2146               return regno;
2147             }
2148 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2149           i += j;               /* Skip starting points we know will lose */
2150 #endif
2151         }
2152     }
2153
2154  fail:
2155
2156   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2157      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2158      try them.  */
2159   
2160   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2161      and save and restore it around calls, do that.  */
2162   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0
2163       && qty_phys_num_sugg[qty] != 0)
2164     {
2165       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2166       qty_phys_num_copy_sugg[qty] = 0;
2167       return find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, 1,
2168                             born_index, dead_index);
2169     }
2170
2171   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2172      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2173      registers in that case.  */
2174
2175   if (! accept_call_clobbered
2176       && flag_caller_saves
2177       && ! just_try_suggested
2178       && qty_n_calls_crossed[qty] != 0
2179       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty_n_refs[qty], qty_n_calls_crossed[qty]))
2180     {
2181       i = find_free_reg (class, mode, qty, 1, 0, born_index, dead_index);
2182       if (i >= 0)
2183         caller_save_needed = 1;
2184       return i;
2185     }
2186   return -1;
2187 }
2188 \f
2189 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2190    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2191    is zero).  */
2192
2193 static void
2194 mark_life (regno, mode, life)
2195      register int regno;
2196      enum machine_mode mode;
2197      int life;
2198 {
2199   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2200   if (life)
2201     while (--j >= 0)
2202       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2203   else
2204     while (--j >= 0)
2205       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2206 }
2207
2208 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2209    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2210    to insn number DEATH (exclusive).  */
2211
2212 static void
2213 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2214      int regno;
2215      enum machine_mode mode;
2216      int life, birth, death;
2217 {
2218   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2219 #ifdef HARD_REG_SET
2220   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2221 #endif
2222     HARD_REG_SET this_reg;
2223
2224   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2225   while (--j >= 0)
2226     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2227
2228   if (life)
2229     while (birth < death)
2230       {
2231         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2232         birth++;
2233       }
2234   else
2235     while (birth < death)
2236       {
2237         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2238         birth++;
2239       }
2240 }
2241 \f
2242 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2243    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2244    the equivalent expression.
2245
2246    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2247    in which it is used, return 1.
2248
2249    Otherwise, return 0.  */
2250
2251 static int
2252 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2253      rtx insn, r0, r1;
2254 {
2255   int ok = 0;
2256   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2257   rtx p, last;
2258
2259   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2260      when we scan the insns that actually use it.  */
2261
2262   if (note == 0
2263       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2264       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2265           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2266     return 0;
2267
2268   last = XEXP (note, 0);
2269
2270   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2271     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
2272       {
2273         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2274           ok = 1;
2275
2276         if (reg_mentioned_p (r1, PATTERN (p))
2277             && ! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2278           return 0;
2279       }
2280       
2281   return ok;
2282 }
2283 \f
2284 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
2285
2286 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2287    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2288    is acceptable.  */
2289
2290 static int
2291 requires_inout (p)
2292      char *p;
2293 {
2294   char c;
2295   int found_zero = 0;
2296   int reg_allowed = 0;
2297   int num_matching_alts = 0;
2298
2299   while (c = *p++)
2300     switch (c)
2301       {
2302       case '=':  case '+':  case '?':
2303       case '#':  case '&':  case '!':
2304       case '*':  case '%':
2305       case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
2306       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2307       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2308       case 's':  case 'i':  case 'n':
2309       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2310       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2311 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
2312       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
2313 #endif
2314       case 'X':
2315         /* These don't say anything we care about.  */
2316         break;
2317
2318       case ',':
2319         if (found_zero && ! reg_allowed)
2320           num_matching_alts++;
2321
2322         found_zero = reg_allowed = 0;
2323         break;
2324
2325       case '0':
2326         found_zero = 1;
2327         break;
2328
2329       case 'p':
2330       case 'g': case 'r':
2331       default:
2332         reg_allowed = 1;
2333         break;
2334       }
2335
2336   if (found_zero && ! reg_allowed)
2337     num_matching_alts++;
2338
2339   return num_matching_alts;
2340 }
2341 #endif /* REGISTER_CONSTRAINTS */
2342 \f
2343 void
2344 dump_local_alloc (file)
2345      FILE *file;
2346 {
2347   register int i;
2348   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2349     if (reg_renumber[i] != -1)
2350       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2351 }