OSDN Git Service

Use REG_SET macros
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 88, 91, 93-6, 1997 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, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21
22 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
23    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
24    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
25    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
26    Two passes are used because this pass uses methods that work only
27    on linear code, but that do a better job than the general methods
28    used in global_alloc, and more quickly too.
29
30    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
31    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
32
33    We assign each instruction in the basic block a number
34    which is its order from the beginning of the block.
35    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
36    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
37    We can record the availability of hard registers with a
38    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
39    contains 0 or 1 for each hard reg.
40
41    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
42    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
43    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
44    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
45    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
46    of the one preferred by the other.
47
48    Tying is represented with "quantity numbers".
49    A non-tied register is given a new quantity number.
50    Tied registers have the same quantity number.
51    
52    We have provision to exempt registers, even when they are contained
53    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
54    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
55    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
56    yet implemented.  */
57
58 /* Pseudos allocated here cannot be reallocated by global.c if the hard
59    register is used as a spill register.  So we don't allocate such pseudos
60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
61
62 #include <stdio.h>
63 #include "config.h"
64 #include "rtl.h"
65 #include "flags.h"
66 #include "basic-block.h"
67 #include "regs.h"
68 #include "hard-reg-set.h"
69 #include "insn-config.h"
70 #include "recog.h"
71 #include "output.h"
72 \f
73 /* Next quantity number available for allocation.  */
74
75 static int next_qty;
76
77 /* In all the following vectors indexed by quantity number.  */
78
79 /* Element Q is the hard reg number chosen for quantity Q,
80    or -1 if none was found.  */
81
82 static short *qty_phys_reg;
83
84 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
85    for each quantity.  The first, qty_phys_copy_sugg, contains hard registers
86    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
87    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
88
89    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
90    eliminate copy insns.  */
91
92 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
93    copy insns.  */
94
95 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
96
97 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
98    arithmetic insns.  */
99
100 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
101
102 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
103
104 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
105
106 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
107
108 static short *qty_phys_num_sugg;
109
110 /* Element Q is the number of refs to quantity Q.  */
111
112 static int *qty_n_refs;
113
114 /* Element Q is a reg class contained in (smaller than) the
115    preferred classes of all the pseudo regs that are tied in quantity Q.
116    This is the preferred class for allocating that quantity.  */
117
118 static enum reg_class *qty_min_class;
119
120 /* Insn number (counting from head of basic block)
121    where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
122
123 static int *qty_birth;
124
125 /* Insn number (counting from head of basic block)
126    where quantity Q died.  Due to the way tying is done,
127    and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
128    a quantity can die only once.  Each quantity's life span
129    is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
130
131 static int *qty_death;
132
133 /* Number of words needed to hold the data in quantity Q.
134    This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
135    1. It is used in computing the relative importances of qtys,
136       which determines the order in which we look for regs for them.
137    2. It is used in rules that prevent tying several registers of
138       different sizes in a way that is geometrically impossible
139       (see combine_regs).  */
140
141 static int *qty_size;
142
143 /* This holds the mode of the registers that are tied to qty Q,
144    or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
145
146 static enum machine_mode *qty_mode;
147
148 /* Number of times a reg tied to qty Q lives across a CALL_INSN.  */
149
150 static int *qty_n_calls_crossed;
151
152 /* Register class within which we allocate qty Q if we can't get
153    its preferred class.  */
154
155 static enum reg_class *qty_alternate_class;
156
157 /* Element Q is the SCRATCH expression for which this quantity is being
158    allocated or 0 if this quantity is allocating registers.  */
159
160 static rtx *qty_scratch_rtx;
161
162 /* Element Q is nonzero if this quantity has been used in a SUBREG
163    that changes its size.  */
164
165 static char *qty_changes_size;
166
167 /* Element Q is the register number of one pseudo register whose
168    reg_qty value is Q, or -1 is this quantity is for a SCRATCH.  This
169    register should be the head of the chain maintained in reg_next_in_qty.  */
170
171 static int *qty_first_reg;
172
173 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
174    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
175    end of the chain.  qty_first_reg point to the head of this chain.  */
176
177 static int *reg_next_in_qty;
178
179 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
180    if it is >= 0,
181    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
182    or -2 if not known yet.
183
184    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
185    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
186    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
187    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
188    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
189    tests by exploiting this.
190
191    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
192    be referenced.  */
193
194 static int *reg_qty;
195
196 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
197    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
198    to a subreg of a DImode register.  */
199
200 static char *reg_offset;
201
202 /* Vector of substitutions of register numbers,
203    used to map pseudo regs into hardware regs.
204    This is set up as a result of register allocation.
205    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
206    or is -1 if no hard reg was assigned.
207    If N is a hard reg number, element N is N.  */
208
209 short *reg_renumber;
210
211 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
212    of the instructions in a basic block.  */
213
214 static HARD_REG_SET regs_live;
215
216 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
217    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
218    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
219    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
220
221    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
222    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
223    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
224    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
225
226 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
227
228 int *scratch_block;
229 rtx *scratch_list;
230 int scratch_list_length;
231 static int scratch_index;
232
233 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
234    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
235 static int this_insn_number;
236 static rtx this_insn;
237
238 /* Used to communicate changes made by update_equiv_regs to
239    memref_referenced_p.  reg_equiv_replacement is set for any REG_EQUIV note
240    found or created, so that we can keep track of what memory accesses might
241    be created later, e.g. by reload.  */
242
243 static rtx *reg_equiv_replacement;
244
245 static void alloc_qty           PROTO((int, enum machine_mode, int, int));
246 static void alloc_qty_for_scratch PROTO((rtx, int, rtx, int, int));
247 static void validate_equiv_mem_from_store PROTO((rtx, rtx));
248 static int validate_equiv_mem   PROTO((rtx, rtx, rtx));
249 static int memref_referenced_p  PROTO((rtx, rtx));
250 static int memref_used_between_p PROTO((rtx, rtx, rtx));
251 static void optimize_reg_copy_1 PROTO((rtx, rtx, rtx));
252 static void optimize_reg_copy_2 PROTO((rtx, rtx, rtx));
253 static void update_equiv_regs   PROTO((void));
254 static void block_alloc         PROTO((int));
255 static int qty_sugg_compare     PROTO((int, int));
256 static int qty_sugg_compare_1   PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
257 static int qty_compare          PROTO((int, int));
258 static int qty_compare_1        PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
259 static int combine_regs         PROTO((rtx, rtx, int, int, rtx, int));
260 static int reg_meets_class_p    PROTO((int, enum reg_class));
261 static int reg_classes_overlap_p PROTO((enum reg_class, enum reg_class,
262                                         int));
263 static void update_qty_class    PROTO((int, int));
264 static void reg_is_set          PROTO((rtx, rtx));
265 static void reg_is_born         PROTO((rtx, int));
266 static void wipe_dead_reg       PROTO((rtx, int));
267 static int find_free_reg        PROTO((enum reg_class, enum machine_mode,
268                                        int, int, int, int, int));
269 static void mark_life           PROTO((int, enum machine_mode, int));
270 static void post_mark_life      PROTO((int, enum machine_mode, int, int, int));
271 static int no_conflict_p        PROTO((rtx, rtx, rtx));
272 static int requires_inout       PROTO((char *));
273 \f
274 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
275    for register number REGNO which is born at index BIRTH
276    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
277
278 static void
279 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
280      int regno;
281      enum machine_mode mode;
282      int size, birth;
283 {
284   register int qty = next_qty++;
285
286   reg_qty[regno] = qty;
287   reg_offset[regno] = 0;
288   reg_next_in_qty[regno] = -1;
289
290   qty_first_reg[qty] = regno;
291   qty_size[qty] = size;
292   qty_mode[qty] = mode;
293   qty_birth[qty] = birth;
294   qty_n_calls_crossed[qty] = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
295   qty_min_class[qty] = reg_preferred_class (regno);
296   qty_alternate_class[qty] = reg_alternate_class (regno);
297   qty_n_refs[qty] = REG_N_REFS (regno);
298   qty_changes_size[qty] = REG_CHANGES_SIZE (regno);
299 }
300 \f
301 /* Similar to `alloc_qty', but allocates a quantity for a SCRATCH rtx
302    used as operand N in INSN.  We assume here that the SCRATCH is used in
303    a CLOBBER.  */
304
305 static void
306 alloc_qty_for_scratch (scratch, n, insn, insn_code_num, insn_number)
307      rtx scratch;
308      int n;
309      rtx insn;
310      int insn_code_num, insn_number;
311 {
312   register int qty;
313   enum reg_class class;
314   char *p, c;
315   int i;
316
317 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
318   /* If we haven't yet computed which alternative will be used, do so now.
319      Then set P to the constraints for that alternative.  */
320   if (which_alternative == -1)
321     if (! constrain_operands (insn_code_num, 0))
322       return;
323
324   for (p = insn_operand_constraint[insn_code_num][n], i = 0;
325        *p && i < which_alternative; p++)
326     if (*p == ',')
327       i++;
328
329   /* Compute the class required for this SCRATCH.  If we don't need a
330      register, the class will remain NO_REGS.  If we guessed the alternative
331      number incorrectly, reload will fix things up for us.  */
332
333   class = NO_REGS;
334   while ((c = *p++) != '\0' && c != ',')
335     switch (c)
336       {
337       case '=':  case '+':  case '?':
338       case '#':  case '&':  case '!':
339       case '*':  case '%':  
340       case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
341       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
342       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
343       case 's':  case 'i':  case 'n':
344       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
345       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
346 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
347       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
348 #endif
349       case 'p':
350         /* These don't say anything we care about.  */
351         break;
352
353       case 'X':
354         /* We don't need to allocate this SCRATCH.  */
355         return;
356
357       case 'g': case 'r':
358         class = reg_class_subunion[(int) class][(int) GENERAL_REGS];
359         break;
360
361       default:
362         class
363           = reg_class_subunion[(int) class][(int) REG_CLASS_FROM_LETTER (c)];
364         break;
365       }
366
367   if (class == NO_REGS)
368     return;
369
370 #else /* REGISTER_CONSTRAINTS */
371
372   class = GENERAL_REGS;
373 #endif
374   
375
376   qty = next_qty++;
377
378   qty_first_reg[qty] = -1;
379   qty_scratch_rtx[qty] = scratch;
380   qty_size[qty] = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (scratch));
381   qty_mode[qty] = GET_MODE (scratch);
382   qty_birth[qty] = 2 * insn_number - 1;
383   qty_death[qty] = 2 * insn_number + 1;
384   qty_n_calls_crossed[qty] = 0;
385   qty_min_class[qty] = class;
386   qty_alternate_class[qty] = NO_REGS;
387   qty_n_refs[qty] = 1;
388   qty_changes_size[qty] = 0;
389 }
390 \f
391 /* Main entry point of this file.  */
392
393 void
394 local_alloc ()
395 {
396   register int b, i;
397   int max_qty;
398
399   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
400      If defined, let the machine say what kind of ordering we
401      should use.  */
402 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
403   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
404 #endif
405
406   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
407      registers.  */
408   update_equiv_regs ();
409
410   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
411      numbers start at zero and we can have one for each pseudo plus the
412      number of SCRATCHes in the largest block, in the worst case.  */
413   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER) + max_scratch;
414
415   /* Allocate vectors of temporary data.
416      See the declarations of these variables, above,
417      for what they mean.  */
418
419   /* There can be up to MAX_SCRATCH * N_BASIC_BLOCKS SCRATCHes to allocate.
420      Instead of allocating this much memory from now until the end of
421      reload, only allocate space for MAX_QTY SCRATCHes.  If there are more
422      reload will allocate them.  */
423
424   scratch_list_length = max_qty;
425   scratch_list = (rtx *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (rtx));
426   bzero ((char *) scratch_list, scratch_list_length * sizeof (rtx));
427   scratch_block = (int *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (int));
428   bzero ((char *) scratch_block, scratch_list_length * sizeof (int));
429   scratch_index = 0;
430
431   qty_phys_reg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
432   qty_phys_copy_sugg
433     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
434   qty_phys_num_copy_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
435   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
436   qty_phys_num_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
437   qty_birth = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
438   qty_death = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
439   qty_scratch_rtx = (rtx *) alloca (max_qty * sizeof (rtx));
440   qty_first_reg = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
441   qty_size = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
442   qty_mode
443     = (enum machine_mode *) alloca (max_qty * sizeof (enum machine_mode));
444   qty_n_calls_crossed = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
445   qty_min_class
446     = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
447   qty_alternate_class
448     = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
449   qty_n_refs = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
450   qty_changes_size = (char *) alloca (max_qty * sizeof (char));
451
452   reg_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
453   reg_offset = (char *) alloca (max_regno * sizeof (char));
454   reg_next_in_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
455
456   /* Allocate the reg_renumber array */
457   allocate_reg_info (max_regno, FALSE, TRUE);
458
459   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
460      In general, these are the registers used only in a single block and
461      which only die once.  However, if a register's preferred class has only
462      a few entries, don't allocate this register here unless it is preferred
463      or nothing since retry_global_alloc won't be able to move it to
464      GENERAL_REGS if a reload register of this class is needed.
465
466      We need not be concerned with which block actually uses the register
467      since we will never see it outside that block.  */
468
469   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
470     {
471       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1
472           && (reg_alternate_class (i) == NO_REGS
473               || ! CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (i))))
474         reg_qty[i] = -2;
475       else
476         reg_qty[i] = -1;
477     }
478
479   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
480   next_qty = max_qty;
481
482   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
483
484   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
485     {
486       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
487          vectors might need to be initialized because they were used
488          for the previous block; it is set to the entire array before
489          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
490          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
491          explicit set by `alloc_qty'.  */
492
493       if (next_qty < 6)
494         {
495           for (i = 0; i < next_qty; i++)
496             {
497               qty_scratch_rtx[i] = 0;
498               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
499               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
500               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
501               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
502             }
503         }
504       else
505         {
506 #define CLEAR(vector)  \
507           bzero ((char *) (vector), (sizeof (*(vector))) * next_qty);
508
509           CLEAR (qty_scratch_rtx);
510           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
511           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
512           CLEAR (qty_phys_sugg);
513           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
514         }
515
516       next_qty = 0;
517
518       block_alloc (b);
519 #ifdef USE_C_ALLOCA
520       alloca (0);
521 #endif
522     }
523 }
524 \f
525 /* Depth of loops we are in while in update_equiv_regs.  */
526 static int loop_depth;
527
528 /* Used for communication between the following two functions: contains
529    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
530 static rtx equiv_mem;
531
532 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
533 static int equiv_mem_modified;
534
535 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
536    Called via note_stores.  */
537
538 static void
539 validate_equiv_mem_from_store (dest, set)
540      rtx dest;
541      rtx set;
542 {
543   if ((GET_CODE (dest) == REG
544        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
545       || (GET_CODE (dest) == MEM
546           && true_dependence (dest, equiv_mem)))
547     equiv_mem_modified = 1;
548 }
549
550 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
551    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
552    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
553    CALL_INSN.
554
555    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
556
557 static int
558 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
559      rtx start;
560      rtx reg;
561      rtx memref;
562 {
563   rtx insn;
564   rtx note;
565
566   equiv_mem = memref;
567   equiv_mem_modified = 0;
568
569   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
570      valid equivalence.  */
571   if (side_effects_p (memref))
572     return 0;
573
574   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
575     {
576       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
577         continue;
578
579       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
580         return 1;
581
582       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
583           && ! CONST_CALL_P (insn))
584         return 0;
585
586       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store);
587
588       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
589          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
590          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
591          the trouble.  */
592
593       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
594         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
595              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
596             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
597             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
598           return 0;
599     }
600
601   return 0;
602 }
603 \f
604 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
605    to MEMREF.  */
606
607 static int
608 memref_referenced_p (memref, x)
609      rtx x;
610      rtx memref;
611 {
612   int i, j;
613   char *fmt;
614   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
615
616   switch (code)
617     {
618     case CONST_INT:
619     case CONST:
620     case LABEL_REF:
621     case SYMBOL_REF:
622     case CONST_DOUBLE:
623     case PC:
624     case CC0:
625     case HIGH:
626     case LO_SUM:
627       return 0;
628
629     case REG:
630       return (reg_equiv_replacement[REGNO (x)]
631               && memref_referenced_p (memref,
632                                       reg_equiv_replacement[REGNO (x)]));
633
634     case MEM:
635       if (true_dependence (memref, x))
636         return 1;
637       break;
638
639     case SET:
640       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
641          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
642       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
643         {
644           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
645             return 1;
646         }
647       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
648         return 1;
649
650       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
651     }
652
653   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
654   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
655     switch (fmt[i])
656       {
657       case 'e':
658         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
659           return 1;
660         break;
661       case 'E':
662         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
663           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
664             return 1;
665         break;
666       }
667
668   return 0;
669 }
670
671 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
672    that would be affected by a store to MEMREF.  */
673
674 static int
675 memref_used_between_p (memref, start, end)
676      rtx memref;
677      rtx start;
678      rtx end;
679 {
680   rtx insn;
681
682   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
683        insn = NEXT_INSN (insn))
684     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
685         && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
686       return 1;
687
688   return 0;
689 }
690 \f
691 /* INSN is a copy from SRC to DEST, both registers, and SRC does not die
692    in INSN.
693
694    Search forward to see if SRC dies before either it or DEST is modified,
695    but don't scan past the end of a basic block.  If so, we can replace SRC
696    with DEST and let SRC die in INSN. 
697
698    This will reduce the number of registers live in that range and may enable
699    DEST to be tied to SRC, thus often saving one register in addition to a
700    register-register copy.  */
701
702 static void
703 optimize_reg_copy_1 (insn, dest, src)
704      rtx insn;
705      rtx dest;
706      rtx src;
707 {
708   rtx p, q;
709   rtx note;
710   rtx dest_death = 0;
711   int sregno = REGNO (src);
712   int dregno = REGNO (dest);
713
714   if (sregno == dregno
715 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
716       /* We don't want to mess with hard regs if register classes are small. */
717       || (SMALL_REGISTER_CLASSES
718           && (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
719               || dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
720 #endif
721       /* We don't see all updates to SP if they are in an auto-inc memory
722          reference, so we must disallow this optimization on them.  */
723       || sregno == STACK_POINTER_REGNUM || dregno == STACK_POINTER_REGNUM)
724     return;
725
726   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
727     {
728       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
729           || (GET_CODE (p) == NOTE
730               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
731                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
732         break;
733
734       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
735         continue;
736
737       if (reg_set_p (src, p) || reg_set_p (dest, p)
738           /* Don't change a USE of a register.  */
739           || (GET_CODE (PATTERN (p)) == USE
740               && reg_overlap_mentioned_p (src, XEXP (PATTERN (p), 0))))
741         break;
742
743       /* See if all of SRC dies in P.  This test is slightly more
744          conservative than it needs to be.  */
745       if ((note = find_regno_note (p, REG_DEAD, sregno)) != 0
746           && GET_MODE (XEXP (note, 0)) == GET_MODE (src))
747         {
748           int failed = 0;
749           int length = 0;
750           int d_length = 0;
751           int n_calls = 0;
752           int d_n_calls = 0;
753
754           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
755              replacing regs as we go.  Set FAILED if a replacement can't
756              be done.  In that case, we can't move the death note for SRC.
757              This should be rare.  */
758
759           /* Set to stop at next insn.  */
760           for (q = next_real_insn (insn);
761                q != next_real_insn (p);
762                q = next_real_insn (q))
763             {
764               if (reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
765                 {
766                   /* If SRC is a hard register, we might miss some
767                      overlapping registers with validate_replace_rtx,
768                      so we would have to undo it.  We can't if DEST is
769                      present in the insn, so fail in that combination
770                      of cases.  */
771                   if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
772                       && reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
773                     failed = 1;
774
775                   /* Replace all uses and make sure that the register
776                      isn't still present.  */
777                   else if (validate_replace_rtx (src, dest, q)
778                            && (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
779                                || ! reg_overlap_mentioned_p (src,
780                                                              PATTERN (q))))
781                     {
782                       /* We assume that a register is used exactly once per
783                          insn in the updates below.  If this is not correct,
784                          no great harm is done.  */
785                       if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
786                         REG_N_REFS (sregno) -= loop_depth;
787                       if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
788                         REG_N_REFS (dregno) += loop_depth;
789                     }
790                   else
791                     {
792                       validate_replace_rtx (dest, src, q);
793                       failed = 1;
794                     }
795                 }
796
797               /* Count the insns and CALL_INSNs passed.  If we passed the
798                  death note of DEST, show increased live length.  */
799               length++;
800               if (dest_death)
801                 d_length++;
802
803               /* If the insn in which SRC dies is a CALL_INSN, don't count it
804                  as a call that has been crossed.  Otherwise, count it.  */
805               if (q != p && GET_CODE (q) == CALL_INSN)
806                 {
807                   n_calls++;
808                   if (dest_death)
809                     d_n_calls++;
810                 }
811
812               /* If DEST dies here, remove the death note and save it for
813                  later.  Make sure ALL of DEST dies here; again, this is
814                  overly conservative.  */
815               if (dest_death == 0
816                   && (dest_death = find_regno_note (q, REG_DEAD, dregno)) != 0
817                   && GET_MODE (XEXP (dest_death, 0)) == GET_MODE (dest))
818                 remove_note (q, dest_death);
819             }
820
821           if (! failed)
822             {
823               if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
824                 {
825                   if (REG_LIVE_LENGTH (sregno) >= 0)
826                     {
827                       REG_LIVE_LENGTH (sregno) -= length;
828                       /* reg_live_length is only an approximation after
829                          combine if sched is not run, so make sure that we
830                          still have a reasonable value.  */
831                       if (REG_LIVE_LENGTH (sregno) < 2)
832                         REG_LIVE_LENGTH (sregno) = 2;
833                     }
834
835                   REG_N_CALLS_CROSSED (sregno) -= n_calls;
836                 }
837
838               if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
839                 {
840                   if (REG_LIVE_LENGTH (dregno) >= 0)
841                     REG_LIVE_LENGTH (dregno) += d_length;
842
843                   REG_N_CALLS_CROSSED (dregno) += d_n_calls;
844                 }
845
846               /* Move death note of SRC from P to INSN.  */
847               remove_note (p, note);
848               XEXP (note, 1) = REG_NOTES (insn);
849               REG_NOTES (insn) = note;
850             }
851
852           /* Put death note of DEST on P if we saw it die.  */
853           if (dest_death)
854             {
855               XEXP (dest_death, 1) = REG_NOTES (p);
856               REG_NOTES (p) = dest_death;
857             }
858
859           return;
860         }
861
862       /* If SRC is a hard register which is set or killed in some other
863          way, we can't do this optimization.  */
864       else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
865                && dead_or_set_p (p, src))
866         break;
867     }
868 }
869 \f
870 /* INSN is a copy of SRC to DEST, in which SRC dies.  See if we now have
871    a sequence of insns that modify DEST followed by an insn that sets
872    SRC to DEST in which DEST dies, with no prior modification of DEST.
873    (There is no need to check if the insns in between actually modify
874    DEST.  We should not have cases where DEST is not modified, but
875    the optimization is safe if no such modification is detected.)
876    In that case, we can replace all uses of DEST, starting with INSN and
877    ending with the set of SRC to DEST, with SRC.  We do not do this
878    optimization if a CALL_INSN is crossed unless SRC already crosses a
879    call or if DEST dies before the copy back to SRC.
880
881    It is assumed that DEST and SRC are pseudos; it is too complicated to do
882    this for hard registers since the substitutions we may make might fail.  */
883
884 static void
885 optimize_reg_copy_2 (insn, dest, src)
886      rtx insn;
887      rtx dest;
888      rtx src;
889 {
890   rtx p, q;
891   rtx set;
892   int sregno = REGNO (src);
893   int dregno = REGNO (dest);
894
895   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
896     {
897       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
898           || (GET_CODE (p) == NOTE
899               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
900                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
901         break;
902
903       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
904         continue;
905
906       set = single_set (p);
907       if (set && SET_SRC (set) == dest && SET_DEST (set) == src
908           && find_reg_note (p, REG_DEAD, dest))
909         {
910           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
911              replacing regs as we go.  */
912
913           /* Set to stop at next insn.  */
914           for (q = insn; q != NEXT_INSN (p); q = NEXT_INSN (q))
915             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (q)) == 'i')
916               {
917                 if (reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
918                   {
919                     PATTERN (q) = replace_rtx (PATTERN (q), dest, src);
920
921                     /* We assume that a register is used exactly once per
922                        insn in the updates below.  If this is not correct,
923                        no great harm is done.  */
924                     REG_N_REFS (dregno) -= loop_depth;
925                     REG_N_REFS (sregno) += loop_depth;
926                   }
927
928
929               if (GET_CODE (q) == CALL_INSN)
930                 {
931                   REG_N_CALLS_CROSSED (dregno)--;
932                   REG_N_CALLS_CROSSED (sregno)++;
933                 }
934               }
935
936           remove_note (p, find_reg_note (p, REG_DEAD, dest));
937           REG_N_DEATHS (dregno)--;
938           remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_DEAD, src));
939           REG_N_DEATHS (sregno)--;
940           return;
941         }
942
943       if (reg_set_p (src, p)
944           || find_reg_note (p, REG_DEAD, dest)
945           || (GET_CODE (p) == CALL_INSN && REG_N_CALLS_CROSSED (sregno) == 0))
946         break;
947     }
948 }
949 \f             
950 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
951    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
952    from a single constant).  Lower their priority for a register.
953
954    If such a register is only referenced once, try substituting its value
955    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
956    completely.  */
957
958 static void
959 update_equiv_regs ()
960 {
961   rtx *reg_equiv_init_insn = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
962   /* Set when an attempt should be made to replace a register with the
963      associated reg_equiv_replacement entry at the end of this function.  */
964   char *reg_equiv_replace
965     = (char *) alloca (max_regno * sizeof *reg_equiv_replace);
966   rtx insn;
967   int block, depth;
968
969   reg_equiv_replacement = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
970
971   bzero ((char *) reg_equiv_init_insn, max_regno * sizeof (rtx *));
972   bzero ((char *) reg_equiv_replacement, max_regno * sizeof (rtx *));
973   bzero ((char *) reg_equiv_replace, max_regno * sizeof *reg_equiv_replace);
974
975   init_alias_analysis ();
976
977   loop_depth = 1;
978
979   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
980      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
981      a register can be set below its use.  */
982   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
983     {
984       rtx note;
985       rtx set = single_set (insn);
986       rtx dest, src;
987       int regno;
988
989       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
990         {
991           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
992             loop_depth++;
993           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
994             loop_depth--;
995         }
996
997       /* If this insn contains more (or less) than a single SET, ignore it.  */
998       if (set == 0)
999         continue;
1000
1001       dest = SET_DEST (set);
1002       src = SET_SRC (set);
1003
1004       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
1005          in a single basic block, see if the register is always equivalent
1006          to that memory location and if moving the store from INSN to the
1007          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
1008          initializing insn.  */
1009
1010       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1011           && (regno = REGNO (SET_SRC (set))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1012           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
1013           && reg_equiv_init_insn[regno] != 0
1014           && validate_equiv_mem (reg_equiv_init_insn[regno], SET_SRC (set),
1015                                  dest)
1016           && ! memref_used_between_p (SET_DEST (set),
1017                                       reg_equiv_init_insn[regno], insn))
1018         REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno])
1019           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, dest,
1020                      REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno]));
1021
1022       /* If this is a register-register copy where SRC is not dead, see if we
1023          can optimize it.  */
1024       if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
1025           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1026           && ! find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
1027         optimize_reg_copy_1 (insn, dest, SET_SRC (set));
1028
1029       /* Similarly for a pseudo-pseudo copy when SRC is dead.  */
1030       else if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
1031                && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1032                && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1033                && REGNO (SET_SRC (set)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1034                && find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
1035         optimize_reg_copy_2 (insn, dest, SET_SRC (set));
1036
1037       /* Otherwise, we only handle the case of a pseudo register being set
1038          once and only if neither the source nor the destination are
1039          in a register class that's likely to be spilled.  */
1040       if (GET_CODE (dest) != REG
1041           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1042           || REG_N_SETS (regno) != 1
1043           || CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (REGNO (dest)))
1044           || (GET_CODE (src) == REG
1045               && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1046               && CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (REGNO (src)))))
1047         continue;
1048
1049       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
1050
1051       /* Record this insn as initializing this register.  */
1052       reg_equiv_init_insn[regno] = insn;
1053
1054       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
1055          it is always equivalent to the constant.  */
1056       if (note && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
1057         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
1058
1059       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
1060          of that register.  Record this insn if the register is only used once
1061          more and the equivalence value is the same as our source.
1062
1063          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
1064          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
1065          as written (if no registers are available, reload will substitute
1066          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
1067          dying in this insn whose death notes would be missed.
1068
1069          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
1070          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
1071          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
1072          note.  */
1073          
1074       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1075
1076       if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
1077           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
1078           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
1079         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, SET_SRC (set),
1080                                            REG_NOTES (insn));
1081
1082       if (note)
1083         {
1084           int regno = REGNO (dest);
1085
1086           reg_equiv_replacement[regno] = XEXP (note, 0);
1087
1088           /* Don't mess with things live during setjmp.  */
1089           if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0)
1090             {
1091               /* Note that the statement below does not affect the priority
1092                  in local-alloc!  */
1093               REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
1094
1095
1096               /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
1097                  set once and used once, indicate that the reference may be
1098                  replaced by the equivalence we computed above.  If the
1099                  register is only used in one basic block, this can't succeed
1100                  or combine would have done it.
1101
1102                  It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
1103                  below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
1104                  a basic block so this would be too complicated.
1105
1106                  This case normally occurs when a parameter is read from
1107                  memory and then used exactly once, not in a loop.  */
1108
1109                 if (REG_N_REFS (regno) == 2
1110                     && REG_BASIC_BLOCK (regno) < 0
1111                     && rtx_equal_p (XEXP (note, 0), SET_SRC (set)))
1112                   reg_equiv_replace[regno] = 1;
1113             }
1114         }
1115     }
1116
1117   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
1118      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
1119      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
1120      initializing reference and this register will go away.  If we
1121      can't replace the reference, and the instruction is not in a
1122      loop, then move the register initialization just before the use,
1123      so that they are in the same basic block.  */
1124   block = -1;
1125   depth = 0;
1126   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1127     {
1128       rtx link;
1129
1130       /* Keep track of which basic block we are in.  */
1131       if (block + 1 < n_basic_blocks
1132           && basic_block_head[block + 1] == insn)
1133         ++block;
1134
1135       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
1136         {
1137           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1138             {
1139               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
1140                 ++depth;
1141               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
1142                 {
1143                   --depth;
1144                   if (depth < 0)
1145                     abort ();
1146                 }
1147             }
1148
1149           continue;
1150         }
1151
1152       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1153         {
1154           if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1155               /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1156               && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1157             {
1158               int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1159               rtx equiv_insn;
1160
1161               if (! reg_equiv_replace[regno])
1162                 continue;
1163
1164               equiv_insn = reg_equiv_init_insn[regno];
1165
1166               if (validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1167                                         reg_equiv_replacement[regno], insn))
1168                 {
1169                   remove_death (regno, insn);
1170                   REG_N_REFS (regno) = 0;
1171                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1172                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1173                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1174                 }
1175               /* If we aren't in a loop, and there are no calls in
1176                  INSN or in the initialization of the register, then
1177                  move the initialization of the register to just
1178                  before INSN.  Update the flow information.  */
1179               else if (depth == 0
1180                        && GET_CODE (equiv_insn) == INSN
1181                        && GET_CODE (insn) == INSN
1182                        && REG_BASIC_BLOCK (regno) < 0)
1183                 {
1184                   int l;
1185
1186                   emit_insn_before (copy_rtx (PATTERN (equiv_insn)), insn);
1187                   REG_NOTES (PREV_INSN (insn)) = REG_NOTES (equiv_insn);
1188
1189                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1190                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1191                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1192                   REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
1193
1194                   if (block < 0)
1195                     REG_BASIC_BLOCK (regno) = 0;
1196                   else
1197                     REG_BASIC_BLOCK (regno) = block;
1198                   REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
1199                   REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
1200
1201                   if (block >= 0 && insn == basic_block_head[block])
1202                     basic_block_head[block] = PREV_INSN (insn);
1203
1204                   for (l = 0; l < n_basic_blocks; l++)
1205                     CLEAR_REGNO_REG_SET (basic_block_live_at_start[l], regno);
1206                 }
1207             }
1208         }
1209     }
1210 }
1211 \f
1212 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1213    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1214
1215 static void
1216 block_alloc (b)
1217      int b;
1218 {
1219   register int i, q;
1220   register rtx insn;
1221   rtx note;
1222   int insn_number = 0;
1223   int insn_count = 0;
1224   int max_uid = get_max_uid ();
1225   int *qty_order;
1226   int no_conflict_combined_regno = -1;
1227   /* Counter to prevent allocating more SCRATCHes than can be stored
1228      in SCRATCH_LIST.  */
1229   int scratches_allocated = scratch_index;
1230
1231   /* Count the instructions in the basic block.  */
1232
1233   insn = basic_block_end[b];
1234   while (1)
1235     {
1236       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1237         if (++insn_count > max_uid)
1238           abort ();
1239       if (insn == basic_block_head[b])
1240         break;
1241       insn = PREV_INSN (insn);
1242     }
1243
1244   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1245      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1246   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) alloca ((2 * insn_count + 2)
1247                                           * sizeof (HARD_REG_SET));
1248   bzero ((char *) regs_live_at, (2 * insn_count + 2) * sizeof (HARD_REG_SET));
1249
1250   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1251
1252   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, basic_block_live_at_start[b]);
1253
1254   /* This loop scans the instructions of the basic block
1255      and assigns quantities to registers.
1256      It computes which registers to tie.  */
1257
1258   insn = basic_block_head[b];
1259   while (1)
1260     {
1261       register rtx body = PATTERN (insn);
1262
1263       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1264         insn_number++;
1265
1266       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1267         {
1268           register rtx link, set;
1269           register int win = 0;
1270           register rtx r0, r1;
1271           int combined_regno = -1;
1272           int i;
1273           int insn_code_number = recog_memoized (insn);
1274
1275           this_insn_number = insn_number;
1276           this_insn = insn;
1277
1278           if (insn_code_number >= 0)
1279             insn_extract (insn);
1280           which_alternative = -1;
1281
1282           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1283              If so, try doing that.
1284              Suitable insns are those with at least two operands and where
1285              operand 0 is an output that is a register that is not
1286              earlyclobber.
1287
1288              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1289              First look for operands that are required to be in the same
1290              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1291              operand or one that can be put into that operand if the
1292              operation is commutative.  If we don't find an operand
1293              that is required to be in the same register as operand 0,
1294              we can tie with any operand.
1295
1296              Subregs in place of regs are also ok.
1297
1298              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1299
1300           if (insn_code_number >= 0
1301 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1302               && insn_n_operands[insn_code_number] > 1
1303               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][0] == '='
1304               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][1] != '&'
1305 #else
1306               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1307               && rtx_equal_p (SET_DEST (PATTERN (insn)), recog_operand[0])
1308 #endif
1309               )
1310             {
1311 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1312               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1313               int must_match_0 = -1;
1314               /* Counts number of alternatives that require a match with
1315                  operand 0.  */
1316               int n_matching_alts = 0;
1317
1318               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1319                 {
1320                   char *p = insn_operand_constraint[insn_code_number][i];
1321                   int this_match = (requires_inout (p));
1322
1323                   n_matching_alts += this_match;
1324                   if (this_match == insn_n_alternatives[insn_code_number])
1325                     must_match_0 = i;
1326                 }
1327 #endif
1328
1329               r0 = recog_operand[0];
1330               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1331                 {
1332 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1333                   /* Skip this operand if we found an operand that
1334                      must match operand 0 and this operand isn't it
1335                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1336
1337                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1338                       && ! (i == must_match_0 + 1
1339                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i-1][0] == '%')
1340                       && ! (i == must_match_0 - 1
1341                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == '%'))
1342                     continue;
1343
1344                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1345                      must match operand zero.  In that case, skip any 
1346                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1347                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1348                      ignore commutatity in this case to keep things simple.  */
1349                   if (n_matching_alts == insn_n_alternatives[insn_code_number]
1350                       && (0 == requires_inout
1351                           (insn_operand_constraint[insn_code_number][i])))
1352                     continue;
1353 #endif
1354
1355                   r1 = recog_operand[i];
1356
1357                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1358                      There may be more than one register, but we only try one
1359                      of them.  */
1360                   if (
1361 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1362                       insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == 'p'
1363 #else
1364                       insn_operand_address_p[insn_code_number][i]
1365 #endif
1366                       )
1367                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1368                       r1 = XEXP (r1, 0);
1369
1370                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1371                     {
1372                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1373                          If we have a move insn or an insn whose first input
1374                          can only be in the same register as the output, give
1375                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1376                       int may_save_copy
1377                         = ((SET_DEST (body) == r0 && SET_SRC (body) == r1)
1378 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1379                            || (r1 == recog_operand[i] && must_match_0 >= 0)
1380 #endif
1381                            );
1382                       
1383                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1384                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1385                                             insn_number, insn, 0);
1386                     }
1387                   if (win)
1388                     break;
1389                 }
1390             }
1391
1392           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1393              which can safely overlap one of the inputs.
1394              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1395              and ends with an insn that copies the result to itself
1396              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1397              That note indicates what the inputs are.
1398              The result and the input can overlap if each insn in
1399              the sequence either doesn't mention the input
1400              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1401
1402              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1403              destination register won't have had a quantity number
1404              assigned, since that would prevent combining.  */
1405
1406           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1407               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1408                   GET_CODE (r0) == REG)
1409               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1410               && XEXP (link, 0) != 0
1411               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1412               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1413               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1414               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1415                                         NULL_RTX)) != 0)
1416             {
1417               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1418                   /* Check that we have such a sequence.  */
1419                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1420                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1421               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1422                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1423                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1424                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1425                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1426
1427               /* Here we care if the operation to be computed is
1428                  commutative.  */
1429               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1430                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1431                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1432                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1433                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1434                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1435                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1436
1437               /* If we did combine something, show the register number
1438                  in question so that we know to ignore its death.  */
1439               if (win)
1440                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1441             }
1442
1443           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1444              to the number of the register used in this insn
1445              that was tied to the register set in this insn.
1446              This register's qty should not be "killed".  */
1447
1448           if (win)
1449             {
1450               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1451                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1452               combined_regno = REGNO (r1);
1453             }
1454
1455           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1456              except for anything that was just combined.  */
1457
1458           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1459             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1460                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1461                 && combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1462                 && (no_conflict_combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1463                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, XEXP (link, 0))))
1464               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1465
1466           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1467              that are born (set) in this instruction.
1468              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1469
1470           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set);
1471
1472           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1473              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1474              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1475              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1476              die after, not during, the current insn.  */
1477
1478           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1479             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1480                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1481               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1482
1483           /* Allocate quantities for any SCRATCH operands of this insn.  */
1484
1485           if (insn_code_number >= 0)
1486             for (i = 0; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1487               if (GET_CODE (recog_operand[i]) == SCRATCH
1488                   && scratches_allocated++ < scratch_list_length)
1489                 alloc_qty_for_scratch (recog_operand[i], i, insn,
1490                                        insn_code_number, insn_number);
1491
1492           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a 
1493              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1494              block, so clear any register number that combined within it.  */
1495           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1496               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1497               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1498             no_conflict_combined_regno = -1;
1499         }
1500
1501       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1502          record the registers live before the block's first insn, since no
1503          pseudos we care about are live before that insn.  */
1504
1505       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1506       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1507
1508       if (insn == basic_block_end[b])
1509         break;
1510
1511       insn = NEXT_INSN (insn);
1512     }
1513
1514   /* Now every register that is local to this basic block
1515      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1516      Every quantity should have a known birth and death.  
1517
1518      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1519      number of suggested registers they need so we allocate those with
1520      the most restrictive needs first.  */
1521
1522   qty_order = (int *) alloca (next_qty * sizeof (int));
1523   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1524     qty_order[i] = i;
1525
1526 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1527   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1528
1529   switch (next_qty)
1530     {
1531     case 3:
1532       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1533       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1534         EXCHANGE (0, 1);
1535       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1536         EXCHANGE (2, 1);
1537
1538       /* ... Fall through ...  */
1539     case 2:
1540       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1541       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1542         EXCHANGE (0, 1);
1543
1544       /* ... Fall through ...  */
1545
1546     case 1:
1547     case 0:
1548       /* Nothing to do here.  */
1549       break;
1550
1551     default:
1552       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1553     }
1554
1555   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1556      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1557      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1558   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1559     {
1560       q = qty_order[i];
1561       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1562         qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], qty_mode[q], q,
1563                                          0, 1, qty_birth[q], qty_death[q]);
1564       else
1565         qty_phys_reg[q] = -1;
1566     }
1567
1568   /* Order the qtys so we assign them registers in order of 
1569      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we 
1570      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1571
1572   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1573     qty_order[i] = i;
1574
1575 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1576   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1577
1578   switch (next_qty)
1579     {
1580     case 3:
1581       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1582       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1583         EXCHANGE (0, 1);
1584       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1585         EXCHANGE (2, 1);
1586
1587       /* ... Fall through ...  */
1588     case 2:
1589       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1590       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1591         EXCHANGE (0, 1);
1592
1593       /* ... Fall through ...  */
1594
1595     case 1:
1596     case 0:
1597       /* Nothing to do here.  */
1598       break;
1599
1600     default:
1601       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1602     }
1603
1604   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1605      look for a hardware register to put it in.
1606      First try the register class that is cheapest for this qty,
1607      if there is more than one class.  */
1608
1609   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1610     {
1611       q = qty_order[i];
1612       if (qty_phys_reg[q] < 0)
1613         {
1614           if (N_REG_CLASSES > 1)
1615             {
1616               qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], 
1617                                                qty_mode[q], q, 0, 0,
1618                                                qty_birth[q], qty_death[q]);
1619               if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1620                 continue;
1621             }
1622
1623           if (qty_alternate_class[q] != NO_REGS)
1624             qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_alternate_class[q],
1625                                              qty_mode[q], q, 0, 0,
1626                                              qty_birth[q], qty_death[q]);
1627         }
1628     }
1629
1630   /* Now propagate the register assignments
1631      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1632
1633   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1634     if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1635       {
1636         for (i = qty_first_reg[q]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1637           reg_renumber[i] = qty_phys_reg[q] + reg_offset[i];
1638         if (qty_scratch_rtx[q])
1639           {
1640             if (GET_CODE (qty_scratch_rtx[q]) == REG)
1641               abort ();
1642             PUT_CODE (qty_scratch_rtx[q], REG);
1643             REGNO (qty_scratch_rtx[q]) = qty_phys_reg[q];
1644
1645             scratch_block[scratch_index] = b;
1646             scratch_list[scratch_index++] = qty_scratch_rtx[q];
1647
1648             /* Must clear the USED field, because it will have been set by
1649                copy_rtx_if_shared, but the leaf_register code expects that
1650                it is zero in all REG rtx.  copy_rtx_if_shared does not set the
1651                used bit for REGs, but does for SCRATCHes.  */
1652             qty_scratch_rtx[q]->used = 0;
1653           }
1654       }
1655 }
1656 \f
1657 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1658    We give shorter-lived quantities higher priority.
1659    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1660    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1661    done by global-alloc.
1662
1663    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1664    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1665    of some programs by as much as a factor of three!  */
1666
1667 /* Note that the quotient will never be bigger than
1668    the value of floor_log2 times the maximum number of
1669    times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1670    Multiplying this by 10000 can't overflow.
1671    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1672
1673 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1674   ((int) (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q]) * qty_n_refs[q] * qty_size[q]) \
1675           / (qty_death[q] - qty_birth[q])) * 10000))
1676
1677 static int
1678 qty_compare (q1, q2)
1679      int q1, q2;
1680 {
1681   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1682 }
1683
1684 static int
1685 qty_compare_1 (q1p, q2p)
1686      const GENERIC_PTR q1p;
1687      const GENERIC_PTR q2p;
1688 {
1689   register int q1 = *(int *)q1p, q2 = *(int *)q2p;
1690   register int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1691
1692   if (tem != 0)
1693     return tem;
1694
1695   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1696      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1697   return q1 - q2;
1698 }
1699 \f
1700 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1701    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1702    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1703    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1704    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1705    algorithm as above.  */
1706
1707 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1708   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1709     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1710     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1711
1712 static int
1713 qty_sugg_compare (q1, q2)
1714      int q1, q2;
1715 {
1716   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1717
1718   if (tem != 0)
1719     return tem;
1720   
1721   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1722 }
1723
1724 static int
1725 qty_sugg_compare_1 (q1p, q2p)
1726      const GENERIC_PTR q1p;
1727      const GENERIC_PTR q2p;
1728 {
1729   register int q1 = *(int *)q1p, q2 = *(int *)q2p;
1730   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1731
1732   if (tem != 0)
1733     return tem;
1734
1735   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1736   if (tem != 0)
1737     return tem;
1738
1739   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1740      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1741   return q1 - q2;
1742 }
1743
1744 #undef QTY_CMP_SUGG
1745 #undef QTY_CMP_PRI
1746 \f
1747 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1748    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1749
1750    Combining registers means marking them as having the same quantity
1751    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1752    them is a SUBREG).
1753
1754    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1755    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1756    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1757    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1758
1759    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1760    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1761    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1762
1763    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1764    SETREG or if the input and output must share a register.
1765    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1766    
1767    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1768
1769    
1770 static int
1771 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1772      rtx usedreg, setreg;
1773      int may_save_copy;
1774      int insn_number;
1775      rtx insn;
1776      int already_dead;
1777 {
1778   register int ureg, sreg;
1779   register int offset = 0;
1780   int usize, ssize;
1781   register int sqty;
1782
1783   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1784      is present that does not change the entire register, don't consider
1785      this a copy insn.  */
1786
1787   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1788     {
1789       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1790         may_save_copy = 0;
1791       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1792       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1793     }
1794   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1795     return 0;
1796   ureg = REGNO (usedreg);
1797   usize = REG_SIZE (usedreg);
1798
1799   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1800     {
1801       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1802         may_save_copy = 0;
1803       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1804       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1805     }
1806   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1807     return 0;
1808   sreg = REGNO (setreg);
1809   ssize = REG_SIZE (setreg);
1810
1811   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1812      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1813      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1814   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1815       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1816       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1817       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1818       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1819          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1820       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1821           && usize < qty_size[reg_qty[ureg]])
1822       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1823       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1824       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1825          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1826          combine anyway, but don't take any chances.  */
1827       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1828           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1829       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1830          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1831          also dies in this insn.  */
1832       || ureg == sreg
1833       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1834       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1835       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1836          implications as to which registers may be used.  */
1837       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1838     return 0;
1839
1840   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1841      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1842
1843      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1844      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1845      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1846
1847   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1848     {
1849       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1850          suggestions.  */
1851       if (reg_qty[sreg] == -2)
1852         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1853
1854       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1855         {
1856           if (may_save_copy
1857               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1858             {
1859               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1860               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1861             }
1862           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1863             {
1864               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1865               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1866             }
1867         }
1868       return 0;
1869     }
1870
1871   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1872
1873   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1874     {
1875       if (may_save_copy
1876           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1877         {
1878           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1879           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1880         }
1881       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1882         {
1883           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1884           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1885         }
1886       return 0;
1887     }
1888
1889   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1890      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1891      don't allocate.  */
1892   if (reg_qty[sreg] >= -1
1893       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1894          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1895       || (current_function_has_nonlocal_label
1896           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1897               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1898     return 0;
1899
1900   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1901      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1902      are compatible.  */
1903
1904   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1905       && reg_meets_class_p (sreg, qty_min_class[reg_qty[ureg]]))
1906     {
1907       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1908       sqty = reg_qty[ureg];
1909       reg_qty[sreg] = sqty;
1910       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1911       reg_next_in_qty[sreg] = qty_first_reg[sqty];
1912       qty_first_reg[sqty] = sreg;
1913
1914       /* If SREG's reg class is smaller, set qty_min_class[SQTY].  */
1915       update_qty_class (sqty, sreg);
1916
1917       /* Update info about quantity SQTY.  */
1918       qty_n_calls_crossed[sqty] += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1919       qty_n_refs[sqty] += REG_N_REFS (sreg);
1920       if (usize < ssize)
1921         {
1922           register int i;
1923
1924           for (i = qty_first_reg[sqty]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1925             reg_offset[i] -= offset;
1926
1927           qty_size[sqty] = ssize;
1928           qty_mode[sqty] = GET_MODE (setreg);
1929         }
1930     }
1931   else
1932     return 0;
1933
1934   return 1;
1935 }
1936 \f
1937 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1938    to a quantity or register whose class is CLASS.
1939    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1940
1941 static int
1942 reg_meets_class_p (reg, class)
1943      int reg;
1944      enum reg_class class;
1945 {
1946   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1947   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1948           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1949 }
1950
1951 /* Return 1 if the two specified classes have registers in common.
1952    If CALL_SAVED, then consider only call-saved registers.  */
1953
1954 static int
1955 reg_classes_overlap_p (c1, c2, call_saved)
1956      register enum reg_class c1;
1957      register enum reg_class c2;
1958      int call_saved;
1959 {
1960   HARD_REG_SET c;
1961   int i;
1962
1963   COPY_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c1]);
1964   AND_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c2]);
1965
1966   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1967     if (TEST_HARD_REG_BIT (c, i)
1968         && (! call_saved || ! call_used_regs[i]))
1969       return 1;
1970
1971   return 0;
1972 }
1973
1974 /* Update the class of QTY assuming that REG is being tied to it.  */
1975
1976 static void
1977 update_qty_class (qty, reg)
1978      int qty;
1979      int reg;
1980 {
1981   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1982   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_min_class[qty]))
1983     qty_min_class[qty] = rclass;
1984
1985   rclass = reg_alternate_class (reg);
1986   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_alternate_class[qty]))
1987     qty_alternate_class[qty] = rclass;
1988
1989   if (REG_CHANGES_SIZE (reg))
1990     qty_changes_size[qty] = 1;
1991 }
1992 \f
1993 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1994
1995    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1996    is modifying the register.
1997
1998    If it is not really a register, we do nothing.
1999    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
2000    carry info from `block_alloc'.  */
2001
2002 static void
2003 reg_is_set (reg, setter)
2004      rtx reg;
2005      rtx setter;
2006 {
2007   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
2008      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
2009
2010   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
2011       && GET_CODE (reg) != REG)
2012     return;
2013
2014   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
2015      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
2016      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
2017
2018   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
2019 }
2020 \f
2021 /* Handle beginning of the life of register REG.
2022    BIRTH is the index at which this is happening.  */
2023
2024 static void
2025 reg_is_born (reg, birth)
2026      rtx reg;
2027      int birth;
2028 {
2029   register int regno;
2030      
2031   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2032     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
2033   else
2034     regno = REGNO (reg);
2035
2036   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2037     {
2038       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2039
2040       /* If the register was to have been born earlier that the present
2041          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2042       if (birth < 2 * this_insn_number)
2043         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2044     }
2045   else
2046     {
2047       if (reg_qty[regno] == -2)
2048         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2049
2050       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2051       if (reg_qty[regno] >= 0)
2052         qty_death[reg_qty[regno]] = -1;
2053     }
2054 }
2055
2056 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
2057    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2058    is an input (the normal case).
2059    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2060
2061 static void
2062 wipe_dead_reg (reg, output_p)
2063      register rtx reg;
2064      int output_p;
2065 {
2066   register int regno = REGNO (reg);
2067
2068   /* If this insn has multiple results,
2069      and the dead reg is used in one of the results,
2070      extend its life to after this insn,
2071      so it won't get allocated together with any other result of this insn.  */
2072   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2073       && !single_set (this_insn))
2074     {
2075       int i;
2076       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2077         {
2078           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2079           if (GET_CODE (set) == SET
2080               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
2081               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2082               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2083             output_p = 1;
2084         }
2085     }
2086
2087   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2088      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2089      the result of this insn.  */
2090   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2091     output_p = 1;
2092
2093   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2094     {
2095       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2096
2097       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2098          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2099          not to happen).  */
2100       if (output_p)
2101         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2102                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number+ 1);
2103     }
2104
2105   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2106     qty_death[reg_qty[regno]] = 2 * this_insn_number + output_p;
2107 }
2108 \f
2109 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2110    that can hold something of machine-mode MODE
2111      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2112    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2113    and return the number of the first of them.
2114    Return -1 if such a block cannot be found. 
2115    If QTY crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2116    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2117
2118    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
2119    register is available.  If not, return -1.  */
2120
2121 static int
2122 find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
2123                born_index, dead_index)
2124      enum reg_class class;
2125      enum machine_mode mode;
2126      int qty;
2127      int accept_call_clobbered;
2128      int just_try_suggested;
2129      int born_index, dead_index;
2130 {
2131   register int i, ins;
2132 #ifdef HARD_REG_SET
2133   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2134 #endif
2135     HARD_REG_SET used, first_used;
2136 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2137   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2138 #endif
2139
2140   /* Validate our parameters.  */
2141   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2142     abort ();
2143
2144   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2145      if we might get a nonlocal goto.  */
2146   if (current_function_has_nonlocal_label
2147       && qty_n_calls_crossed[qty] > 0)
2148     return -1;
2149
2150   if (accept_call_clobbered)
2151     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2152   else if (qty_n_calls_crossed[qty] == 0)
2153     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2154   else
2155     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2156
2157   if (accept_call_clobbered)
2158     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2159
2160   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2161     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2162
2163   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2164
2165   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2166      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2167      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2168      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2169
2170      This is true of any register that can be eliminated.  */
2171 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2172   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
2173     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2174 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2175   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2176      that it might be eliminated into.  */
2177   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2178 #endif
2179 #else
2180   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2181 #endif
2182
2183 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
2184   if (qty_changes_size[qty])
2185     IOR_HARD_REG_SET (used,
2186                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]);
2187 #endif
2188
2189   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2190      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2191      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2192      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2193      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2194      registers.  */
2195   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2196
2197   if (just_try_suggested)
2198     {
2199       if (qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0)
2200         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qty]);
2201       else
2202         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qty]);
2203     }
2204
2205   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2206   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2207
2208   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2209
2210   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2211     {
2212 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2213       int regno = reg_alloc_order[i];
2214 #else
2215       int regno = i;
2216 #endif
2217       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2218           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
2219         {
2220           register int j;
2221           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2222           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2223           if (j == size1)
2224             {
2225               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2226                  insns.  */
2227               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2228               return regno;
2229             }
2230 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2231           i += j;               /* Skip starting points we know will lose */
2232 #endif
2233         }
2234     }
2235
2236  fail:
2237
2238   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2239      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2240      try them.  */
2241   
2242   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2243      and save and restore it around calls, do that.  */
2244   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0
2245       && qty_phys_num_sugg[qty] != 0)
2246     {
2247       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2248       qty_phys_num_copy_sugg[qty] = 0;
2249       return find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, 1,
2250                             born_index, dead_index);
2251     }
2252
2253   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2254      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2255      registers in that case.  */
2256
2257   if (! accept_call_clobbered
2258       && flag_caller_saves
2259       && ! just_try_suggested
2260       && qty_n_calls_crossed[qty] != 0
2261       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty_n_refs[qty], qty_n_calls_crossed[qty]))
2262     {
2263       i = find_free_reg (class, mode, qty, 1, 0, born_index, dead_index);
2264       if (i >= 0)
2265         caller_save_needed = 1;
2266       return i;
2267     }
2268   return -1;
2269 }
2270 \f
2271 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2272    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2273    is zero).  */
2274
2275 static void
2276 mark_life (regno, mode, life)
2277      register int regno;
2278      enum machine_mode mode;
2279      int life;
2280 {
2281   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2282   if (life)
2283     while (--j >= 0)
2284       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2285   else
2286     while (--j >= 0)
2287       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2288 }
2289
2290 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2291    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2292    to insn number DEATH (exclusive).  */
2293
2294 static void
2295 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2296      int regno;
2297      enum machine_mode mode;
2298      int life, birth, death;
2299 {
2300   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2301 #ifdef HARD_REG_SET
2302   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2303 #endif
2304     HARD_REG_SET this_reg;
2305
2306   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2307   while (--j >= 0)
2308     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2309
2310   if (life)
2311     while (birth < death)
2312       {
2313         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2314         birth++;
2315       }
2316   else
2317     while (birth < death)
2318       {
2319         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2320         birth++;
2321       }
2322 }
2323 \f
2324 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2325    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2326    the equivalent expression.
2327
2328    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2329    in which it is used, return 1.
2330
2331    Otherwise, return 0.  */
2332
2333 static int
2334 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2335      rtx insn, r0, r1;
2336 {
2337   int ok = 0;
2338   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2339   rtx p, last;
2340
2341   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2342      when we scan the insns that actually use it.  */
2343
2344   if (note == 0
2345       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2346       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2347           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2348     return 0;
2349
2350   last = XEXP (note, 0);
2351
2352   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2353     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
2354       {
2355         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2356           ok = 1;
2357
2358         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2359            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2360            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2361            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2362            true when these sequences are created.  */
2363         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2364           return 0;
2365       }
2366       
2367   return ok;
2368 }
2369 \f
2370 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
2371
2372 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2373    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2374    is acceptable.  */
2375
2376 static int
2377 requires_inout (p)
2378      char *p;
2379 {
2380   char c;
2381   int found_zero = 0;
2382   int reg_allowed = 0;
2383   int num_matching_alts = 0;
2384
2385   while (c = *p++)
2386     switch (c)
2387       {
2388       case '=':  case '+':  case '?':
2389       case '#':  case '&':  case '!':
2390       case '*':  case '%':
2391       case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
2392       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2393       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2394       case 's':  case 'i':  case 'n':
2395       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2396       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2397 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
2398       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
2399 #endif
2400       case 'X':
2401         /* These don't say anything we care about.  */
2402         break;
2403
2404       case ',':
2405         if (found_zero && ! reg_allowed)
2406           num_matching_alts++;
2407
2408         found_zero = reg_allowed = 0;
2409         break;
2410
2411       case '0':
2412         found_zero = 1;
2413         break;
2414
2415       case 'p':
2416       case 'g': case 'r':
2417       default:
2418         reg_allowed = 1;
2419         break;
2420       }
2421
2422   if (found_zero && ! reg_allowed)
2423     num_matching_alts++;
2424
2425   return num_matching_alts;
2426 }
2427 #endif /* REGISTER_CONSTRAINTS */
2428 \f
2429 void
2430 dump_local_alloc (file)
2431      FILE *file;
2432 {
2433   register int i;
2434   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2435     if (reg_renumber[i] != -1)
2436       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2437 }