OSDN Git Service

(qty_phys_num{,_copy}_sugg): New variables.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1993, 1994 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
19
20
21 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
22    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
23    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
24    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
25    Two passes are used because this pass uses methods that work only
26    on linear code, but that do a better job than the general methods
27    used in global_alloc, and more quickly too.
28
29    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
30    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
31
32    We assign each instruction in the basic block a number
33    which is its order from the beginning of the block.
34    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
35    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
36    We can record the availability of hard registers with a
37    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
38    contains 0 or 1 for each hard reg.
39
40    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
41    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
42    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
43    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
44    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
45    of the one preferred by the other.
46
47    Tying is represented with "quantity numbers".
48    A non-tied register is given a new quantity number.
49    Tied registers have the same quantity number.
50    
51    We have provision to exempt registers, even when they are contained
52    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
53    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
54    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
55    yet implemented.  */
56
57 #include <stdio.h>
58 #include "config.h"
59 #include "rtl.h"
60 #include "flags.h"
61 #include "basic-block.h"
62 #include "regs.h"
63 #include "hard-reg-set.h"
64 #include "insn-config.h"
65 #include "recog.h"
66 #include "output.h"
67 \f
68 /* Pseudos allocated here cannot be reallocated by global.c if the hard
69    register is used as a spill register.  So we don't allocate such pseudos
70    here if their preferred class is likely to be used by spills.
71
72    On most machines, the appropriate test is if the class has one
73    register, so we default to that.  */
74
75 #ifndef CLASS_LIKELY_SPILLED_P
76 #define CLASS_LIKELY_SPILLED_P(CLASS) (reg_class_size[(int) (CLASS)] == 1)
77 #endif
78
79 /* Next quantity number available for allocation.  */
80
81 static int next_qty;
82
83 /* In all the following vectors indexed by quantity number.  */
84
85 /* Element Q is the hard reg number chosen for quantity Q,
86    or -1 if none was found.  */
87
88 static short *qty_phys_reg;
89
90 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
91    for each quantity.  The first, qty_phys_copy_sugg, contains hard registers
92    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
93    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
94
95    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
96    eliminate copy insns.  */
97
98 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
99    copy insns.  */
100
101 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
102
103 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
104    arithmetic insns.  */
105
106 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
107
108 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
109
110 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
111
112 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg. */
113
114 static short *qty_phys_num_sugg;
115
116 /* Element Q is the number of refs to quantity Q.  */
117
118 static int *qty_n_refs;
119
120 /* Element Q is a reg class contained in (smaller than) the
121    preferred classes of all the pseudo regs that are tied in quantity Q.
122    This is the preferred class for allocating that quantity.  */
123
124 static enum reg_class *qty_min_class;
125
126 /* Insn number (counting from head of basic block)
127    where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
128
129 static int *qty_birth;
130
131 /* Insn number (counting from head of basic block)
132    where quantity Q died.  Due to the way tying is done,
133    and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
134    a quantity can die only once.  Each quantity's life span
135    is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
136
137 static int *qty_death;
138
139 /* Number of words needed to hold the data in quantity Q.
140    This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
141    1. It is used in computing the relative importances of qtys,
142       which determines the order in which we look for regs for them.
143    2. It is used in rules that prevent tying several registers of
144       different sizes in a way that is geometrically impossible
145       (see combine_regs).  */
146
147 static int *qty_size;
148
149 /* This holds the mode of the registers that are tied to qty Q,
150    or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
151
152 static enum machine_mode *qty_mode;
153
154 /* Number of times a reg tied to qty Q lives across a CALL_INSN.  */
155
156 static int *qty_n_calls_crossed;
157
158 /* Register class within which we allocate qty Q if we can't get
159    its preferred class.  */
160
161 static enum reg_class *qty_alternate_class;
162
163 /* Element Q is the SCRATCH expression for which this quantity is being
164    allocated or 0 if this quantity is allocating registers.  */
165
166 static rtx *qty_scratch_rtx;
167
168 /* Element Q is the register number of one pseudo register whose
169    reg_qty value is Q, or -1 is this quantity is for a SCRATCH.  This
170    register should be the head of the chain maintained in reg_next_in_qty.  */
171
172 static int *qty_first_reg;
173
174 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
175    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
176    end of the chain.  qty_first_reg point to the head of this chain.  */
177
178 static int *reg_next_in_qty;
179
180 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
181    if it is >= 0,
182    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
183    or -2 if not known yet.
184
185    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
186    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
187    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
188    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
189    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
190    tests by exploiting this.
191
192    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
193    be referenced.  */
194
195 static int *reg_qty;
196
197 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
198    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
199    to a subreg of a DImode register.  */
200
201 static char *reg_offset;
202
203 /* Vector of substitutions of register numbers,
204    used to map pseudo regs into hardware regs.
205    This is set up as a result of register allocation.
206    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
207    or is -1 if no hard reg was assigned.
208    If N is a hard reg number, element N is N.  */
209
210 short *reg_renumber;
211
212 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
213    of the instructions in a basic block.  */
214
215 static HARD_REG_SET regs_live;
216
217 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
218    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
219    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
220    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
221
222    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
223    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
224    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
225    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
226
227 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
228
229 int *scratch_block;
230 rtx *scratch_list;
231 int scratch_list_length;
232 static int scratch_index;
233
234 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
235    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
236 static int this_insn_number;
237 static rtx this_insn;
238
239 static void alloc_qty           PROTO((int, enum machine_mode, int, int));
240 static void alloc_qty_for_scratch PROTO((rtx, int, rtx, int, int));
241 static void validate_equiv_mem_from_store PROTO((rtx, rtx));
242 static int validate_equiv_mem   PROTO((rtx, rtx, rtx));
243 static int memref_referenced_p  PROTO((rtx, rtx));
244 static int memref_used_between_p PROTO((rtx, rtx, rtx));
245 static void optimize_reg_copy_1 PROTO((rtx, rtx, rtx));
246 static void optimize_reg_copy_2 PROTO((rtx, rtx, rtx));
247 static void update_equiv_regs   PROTO((void));
248 static void block_alloc         PROTO((int));
249 static int qty_sugg_compare     PROTO((int, int));
250 static int qty_sugg_compare_1   PROTO((int *, int *));
251 static int qty_compare          PROTO((int, int));
252 static int qty_compare_1        PROTO((int *, int *));
253 static int combine_regs         PROTO((rtx, rtx, int, int, rtx, int));
254 static int reg_meets_class_p    PROTO((int, enum reg_class));
255 static int reg_classes_overlap_p PROTO((enum reg_class, enum reg_class,
256                                         int));
257 static void update_qty_class    PROTO((int, int));
258 static void reg_is_set          PROTO((rtx, rtx));
259 static void reg_is_born         PROTO((rtx, int));
260 static void wipe_dead_reg       PROTO((rtx, int));
261 static int find_free_reg        PROTO((enum reg_class, enum machine_mode,
262                                        int, int, int, int, int));
263 static void mark_life           PROTO((int, enum machine_mode, int));
264 static void post_mark_life      PROTO((int, enum machine_mode, int, int, int));
265 static int no_conflict_p        PROTO((rtx, rtx, rtx));
266 static int requires_inout_p     PROTO((char *));
267 \f
268 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
269    for register number REGNO which is born at index BIRTH
270    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
271
272 static void
273 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
274      int regno;
275      enum machine_mode mode;
276      int size, birth;
277 {
278   register int qty = next_qty++;
279
280   reg_qty[regno] = qty;
281   reg_offset[regno] = 0;
282   reg_next_in_qty[regno] = -1;
283
284   qty_first_reg[qty] = regno;
285   qty_size[qty] = size;
286   qty_mode[qty] = mode;
287   qty_birth[qty] = birth;
288   qty_n_calls_crossed[qty] = reg_n_calls_crossed[regno];
289   qty_min_class[qty] = reg_preferred_class (regno);
290   qty_alternate_class[qty] = reg_alternate_class (regno);
291   qty_n_refs[qty] = reg_n_refs[regno];
292 }
293 \f
294 /* Similar to `alloc_qty', but allocates a quantity for a SCRATCH rtx
295    used as operand N in INSN.  We assume here that the SCRATCH is used in
296    a CLOBBER.  */
297
298 static void
299 alloc_qty_for_scratch (scratch, n, insn, insn_code_num, insn_number)
300      rtx scratch;
301      int n;
302      rtx insn;
303      int insn_code_num, insn_number;
304 {
305   register int qty;
306   enum reg_class class;
307   char *p, c;
308   int i;
309
310 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
311   /* If we haven't yet computed which alternative will be used, do so now.
312      Then set P to the constraints for that alternative.  */
313   if (which_alternative == -1)
314     if (! constrain_operands (insn_code_num, 0))
315       return;
316
317   for (p = insn_operand_constraint[insn_code_num][n], i = 0;
318        *p && i < which_alternative; p++)
319     if (*p == ',')
320       i++;
321
322   /* Compute the class required for this SCRATCH.  If we don't need a
323      register, the class will remain NO_REGS.  If we guessed the alternative
324      number incorrectly, reload will fix things up for us.  */
325
326   class = NO_REGS;
327   while ((c = *p++) != '\0' && c != ',')
328     switch (c)
329       {
330       case '=':  case '+':  case '?':
331       case '#':  case '&':  case '!':
332       case '*':  case '%':  
333       case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
334       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
335       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
336       case 's':  case 'i':  case 'n':
337       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
338       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
339 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
340       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
341 #endif
342       case 'p':
343         /* These don't say anything we care about.  */
344         break;
345
346       case 'X':
347         /* We don't need to allocate this SCRATCH.  */
348         return;
349
350       case 'g': case 'r':
351         class = reg_class_subunion[(int) class][(int) GENERAL_REGS];
352         break;
353
354       default:
355         class
356           = reg_class_subunion[(int) class][(int) REG_CLASS_FROM_LETTER (c)];
357         break;
358       }
359
360   if (class == NO_REGS)
361     return;
362
363 #else /* REGISTER_CONSTRAINTS */
364
365   class = GENERAL_REGS;
366 #endif
367   
368
369   qty = next_qty++;
370
371   qty_first_reg[qty] = -1;
372   qty_scratch_rtx[qty] = scratch;
373   qty_size[qty] = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (scratch));
374   qty_mode[qty] = GET_MODE (scratch);
375   qty_birth[qty] = 2 * insn_number - 1;
376   qty_death[qty] = 2 * insn_number + 1;
377   qty_n_calls_crossed[qty] = 0;
378   qty_min_class[qty] = class;
379   qty_alternate_class[qty] = NO_REGS;
380   qty_n_refs[qty] = 1;
381 }
382 \f
383 /* Main entry point of this file.  */
384
385 void
386 local_alloc ()
387 {
388   register int b, i;
389   int max_qty;
390
391   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
392      If defined, let the machine say what kind of ordering we
393      should use.  */
394 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
395   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
396 #endif
397
398   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
399      registers.  */
400   update_equiv_regs ();
401
402   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
403      numbers start at zero and we can have one for each pseudo plus the
404      number of SCRATCHes in the largest block, in the worst case.  */
405   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER) + max_scratch;
406
407   /* Allocate vectors of temporary data.
408      See the declarations of these variables, above,
409      for what they mean.  */
410
411   /* There can be up to MAX_SCRATCH * N_BASIC_BLOCKS SCRATCHes to allocate.
412      Instead of allocating this much memory from now until the end of
413      reload, only allocate space for MAX_QTY SCRATCHes.  If there are more
414      reload will allocate them.  */
415
416   scratch_list_length = max_qty;
417   scratch_list = (rtx *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (rtx));
418   bzero (scratch_list, scratch_list_length * sizeof (rtx));
419   scratch_block = (int *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (int));
420   bzero (scratch_block, scratch_list_length * sizeof (int));
421   scratch_index = 0;
422
423   qty_phys_reg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
424   qty_phys_copy_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
425   qty_phys_num_copy_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (char));
426   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
427   qty_phys_num_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (char));
428   qty_birth = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
429   qty_death = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
430   qty_scratch_rtx = (rtx *) alloca (max_qty * sizeof (rtx));
431   qty_first_reg = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
432   qty_size = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
433   qty_mode = (enum machine_mode *) alloca (max_qty * sizeof (enum machine_mode));
434   qty_n_calls_crossed = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
435   qty_min_class = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
436   qty_alternate_class = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
437   qty_n_refs = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
438
439   reg_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
440   reg_offset = (char *) alloca (max_regno * sizeof (char));
441   reg_next_in_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
442
443   reg_renumber = (short *) oballoc (max_regno * sizeof (short));
444   for (i = 0; i < max_regno; i++)
445     reg_renumber[i] = -1;
446
447   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
448      In general, these are the registers used only in a single block and
449      which only die once.  However, if a register's preferred class has only
450      a few entries, don't allocate this register here unless it is preferred
451      or nothing since retry_global_alloc won't be able to move it to
452      GENERAL_REGS if a reload register of this class is needed.
453
454      We need not be concerned with which block actually uses the register
455      since we will never see it outside that block.  */
456
457   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
458     {
459       if (reg_basic_block[i] >= 0 && reg_n_deaths[i] == 1
460           && (reg_alternate_class (i) == NO_REGS
461               || ! CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (i))))
462         reg_qty[i] = -2;
463       else
464         reg_qty[i] = -1;
465     }
466
467   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
468   next_qty = max_qty;
469
470   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
471
472   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
473     {
474       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
475          vectors might need to be initialized because they were used
476          for the previous block; it is set to the entire array before
477          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
478          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
479          explicit set by `alloc_qty'.  */
480
481       if (next_qty < 6)
482         {
483           for (i = 0; i < next_qty; i++)
484             {
485               qty_scratch_rtx[i] = 0;
486               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
487               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
488               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
489               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
490             }
491         }
492       else
493         {
494 #define CLEAR(vector)  \
495           bzero ((vector), (sizeof (*(vector))) * next_qty);
496
497           CLEAR (qty_scratch_rtx);
498           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
499           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
500           CLEAR (qty_phys_sugg);
501           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
502         }
503
504       next_qty = 0;
505
506       block_alloc (b);
507 #ifdef USE_C_ALLOCA
508       alloca (0);
509 #endif
510     }
511 }
512 \f
513 /* Depth of loops we are in while in update_equiv_regs.  */
514 static int loop_depth;
515
516 /* Used for communication between the following two functions: contains
517    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
518 static rtx equiv_mem;
519
520 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
521 static int equiv_mem_modified;
522
523 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
524    Called via note_stores.  */
525
526 static void
527 validate_equiv_mem_from_store (dest, set)
528      rtx dest;
529      rtx set;
530 {
531   if ((GET_CODE (dest) == REG
532        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
533       || (GET_CODE (dest) == MEM
534           && true_dependence (dest, equiv_mem)))
535     equiv_mem_modified = 1;
536 }
537
538 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
539    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
540    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
541    CALL_INSN.
542
543    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
544
545 static int
546 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
547      rtx start;
548      rtx reg;
549      rtx memref;
550 {
551   rtx insn;
552   rtx note;
553
554   equiv_mem = memref;
555   equiv_mem_modified = 0;
556
557   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
558      valid equivalence.  */
559   if (side_effects_p (memref))
560     return 0;
561
562   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
563     {
564       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
565         continue;
566
567       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
568         return 1;
569
570       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
571           && ! CONST_CALL_P (insn))
572         return 0;
573
574       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store);
575
576       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
577          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
578          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
579          the trouble.  */
580
581       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
582         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
583              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
584             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
585             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
586           return 0;
587     }
588
589   return 0;
590 }
591 \f
592 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
593    to MEMREF.  */
594
595 static int
596 memref_referenced_p (memref, x)
597      rtx x;
598      rtx memref;
599 {
600   int i, j;
601   char *fmt;
602   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
603
604   switch (code)
605     {
606     case REG:
607     case CONST_INT:
608     case CONST:
609     case LABEL_REF:
610     case SYMBOL_REF:
611     case CONST_DOUBLE:
612     case PC:
613     case CC0:
614     case HIGH:
615     case LO_SUM:
616       return 0;
617
618     case MEM:
619       if (true_dependence (memref, x))
620         return 1;
621       break;
622
623     case SET:
624       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
625          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
626       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
627         {
628           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
629             return 1;
630         }
631       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
632         return 1;
633
634       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
635     }
636
637   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
638   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
639     switch (fmt[i])
640       {
641       case 'e':
642         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
643           return 1;
644         break;
645       case 'E':
646         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
647           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
648             return 1;
649         break;
650       }
651
652   return 0;
653 }
654
655 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
656    that would be affected by a store to MEMREF.  */
657
658 static int
659 memref_used_between_p (memref, start, end)
660      rtx memref;
661      rtx start;
662      rtx end;
663 {
664   rtx insn;
665
666   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
667        insn = NEXT_INSN (insn))
668     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
669         && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
670       return 1;
671
672   return 0;
673 }
674 \f
675 /* INSN is a copy from SRC to DEST, both registers, and SRC does not die
676    in INSN.
677
678    Search forward to see if SRC dies before either it or DEST is modified,
679    but don't scan past the end of a basic block.  If so, we can replace SRC
680    with DEST and let SRC die in INSN. 
681
682    This will reduce the number of registers live in that range and may enable
683    DEST to be tied to SRC, thus often saving one register in addition to a
684    register-register copy.  */
685
686 static void
687 optimize_reg_copy_1 (insn, dest, src)
688      rtx insn;
689      rtx dest;
690      rtx src;
691 {
692   rtx p, q;
693   rtx note;
694   rtx dest_death = 0;
695   int sregno = REGNO (src);
696   int dregno = REGNO (dest);
697
698   if (sregno == dregno
699 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
700       /* We don't want to mess with hard regs if register classes are small. */
701       || sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER || dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
702 #endif
703       /* We don't see all updates to SP if they are in an auto-inc memory
704          reference, so we must disallow this optimization on them.  */
705       || sregno == STACK_POINTER_REGNUM || dregno == STACK_POINTER_REGNUM)
706     return;
707
708   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
709     {
710       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
711           || (GET_CODE (p) == NOTE
712               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
713                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
714         break;
715
716       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
717         continue;
718
719       if (reg_set_p (src, p) || reg_set_p (dest, p)
720           /* Don't change a USE of a register.  */
721           || (GET_CODE (PATTERN (p)) == USE
722               && reg_overlap_mentioned_p (src, XEXP (PATTERN (p), 0))))
723         break;
724
725       /* See if all of SRC dies in P.  This test is slightly more
726          conservative than it needs to be. */
727       if ((note = find_regno_note (p, REG_DEAD, sregno)) != 0
728           && GET_MODE (XEXP (note, 0)) == GET_MODE (src))
729         {
730           int failed = 0;
731           int length = 0;
732           int d_length = 0;
733           int n_calls = 0;
734           int d_n_calls = 0;
735
736           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
737              replacing regs as we go.  Set FAILED if a replacement can't
738              be done.  In that case, we can't move the death note for SRC.
739              This should be rare.  */
740
741           /* Set to stop at next insn.  */
742           for (q = next_real_insn (insn);
743                q != next_real_insn (p);
744                q = next_real_insn (q))
745             {
746               if (reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
747                 {
748                   /* If SRC is a hard register, we might miss some
749                      overlapping registers with validate_replace_rtx,
750                      so we would have to undo it.  We can't if DEST is
751                      present in the insn, so fail in that combination
752                      of cases.  */
753                   if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
754                       && reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
755                     failed = 1;
756
757                   /* Replace all uses and make sure that the register
758                      isn't still present.  */
759                   else if (validate_replace_rtx (src, dest, q)
760                            && (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
761                                || ! reg_overlap_mentioned_p (src,
762                                                              PATTERN (q))))
763                     {
764                       /* We assume that a register is used exactly once per
765                          insn in the updates below.  If this is not correct,
766                          no great harm is done.  */
767                       if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
768                         reg_n_refs[sregno] -= loop_depth;
769                       if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
770                         reg_n_refs[dregno] += loop_depth;
771                     }
772                   else
773                     {
774                       validate_replace_rtx (dest, src, q);
775                       failed = 1;
776                     }
777                 }
778
779               /* Count the insns and CALL_INSNs passed.  If we passed the
780                  death note of DEST, show increased live length.  */
781               length++;
782               if (dest_death)
783                 d_length++;
784
785               /* If the insn in which SRC dies is a CALL_INSN, don't count it
786                  as a call that has been crossed.  Otherwise, count it.  */
787               if (q != p && GET_CODE (q) == CALL_INSN)
788                 {
789                   n_calls++;
790                   if (dest_death)
791                     d_n_calls++;
792                 }
793
794               /* If DEST dies here, remove the death note and save it for
795                  later.  Make sure ALL of DEST dies here; again, this is
796                  overly conservative.  */
797               if (dest_death == 0
798                   && (dest_death = find_regno_note (q, REG_DEAD, dregno)) != 0
799                   && GET_MODE (XEXP (dest_death, 0)) == GET_MODE (dest))
800                 remove_note (q, dest_death);
801             }
802
803           if (! failed)
804             {
805               if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
806                 {
807                   reg_live_length[sregno] -= length;
808                   /* reg_live_length is only an approximation after combine
809                      if sched is not run, so make sure that we still have
810                      a reasonable value.  */
811                   if (reg_live_length[sregno] < 2)
812                     reg_live_length[sregno] = 2;
813                   reg_n_calls_crossed[sregno] -= n_calls;
814                 }
815
816               if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
817                 {
818                   reg_live_length[dregno] += d_length;
819                   reg_n_calls_crossed[dregno] += d_n_calls;
820                 }
821
822               /* Move death note of SRC from P to INSN.  */
823               remove_note (p, note);
824               XEXP (note, 1) = REG_NOTES (insn);
825               REG_NOTES (insn) = note;
826             }
827
828           /* Put death note of DEST on P if we saw it die.  */
829           if (dest_death)
830             {
831               XEXP (dest_death, 1) = REG_NOTES (p);
832               REG_NOTES (p) = dest_death;
833             }
834
835           return;
836         }
837
838       /* If SRC is a hard register which is set or killed in some other
839          way, we can't do this optimization.  */
840       else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
841                && dead_or_set_p (p, src))
842         break;
843     }
844 }
845 \f
846 /* INSN is a copy of SRC to DEST, in which SRC dies.  See if we now have
847    a sequence of insns that modify DEST followed by an insn that sets
848    SRC to DEST in which DEST dies, with no prior modification of DEST.
849    (There is no need to check if the insns in between actually modify
850    DEST.  We should not have cases where DEST is not modified, but
851    the optimization is safe if no such modification is detected.)
852    In that case, we can replace all uses of DEST, starting with INSN and
853    ending with the set of SRC to DEST, with SRC.  We do not do this
854    optimization if a CALL_INSN is crossed unless SRC already crosses a
855    call.
856
857    It is assumed that DEST and SRC are pseudos; it is too complicated to do
858    this for hard registers since the substitutions we may make might fail.  */
859
860 static void
861 optimize_reg_copy_2 (insn, dest, src)
862      rtx insn;
863      rtx dest;
864      rtx src;
865 {
866   rtx p, q;
867   rtx set;
868   int sregno = REGNO (src);
869   int dregno = REGNO (dest);
870
871   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
872     {
873       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
874           || (GET_CODE (p) == NOTE
875               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
876                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
877         break;
878
879       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
880         continue;
881
882       set = single_set (p);
883       if (set && SET_SRC (set) == dest && SET_DEST (set) == src
884           && find_reg_note (p, REG_DEAD, dest))
885         {
886           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
887              replacing regs as we go.  */
888
889           /* Set to stop at next insn.  */
890           for (q = insn; q != NEXT_INSN (p); q = NEXT_INSN (q))
891             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (q)) == 'i')
892               {
893                 if (reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
894                   {
895                     PATTERN (q) = replace_rtx (PATTERN (q), dest, src);
896
897                     /* We assume that a register is used exactly once per
898                        insn in the updates below.  If this is not correct,
899                        no great harm is done.  */
900                     reg_n_refs[dregno] -= loop_depth;
901                     reg_n_refs[sregno] += loop_depth;
902                   }
903
904
905               if (GET_CODE (q) == CALL_INSN)
906                 {
907                   reg_n_calls_crossed[dregno]--;
908                   reg_n_calls_crossed[sregno]++;
909                 }
910               }
911
912           remove_note (p, find_reg_note (p, REG_DEAD, dest));
913           reg_n_deaths[dregno]--;
914           remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_DEAD, src));
915           reg_n_deaths[sregno]--;
916           return;
917         }
918
919       if (reg_set_p (src, p)
920           || (GET_CODE (p) == CALL_INSN && reg_n_calls_crossed[sregno] == 0))
921         break;
922     }
923 }
924 \f             
925 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
926    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
927    from a single constant).  Lower their priority for a register.
928
929    If such a register is only referenced once, try substituting its value
930    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
931    completely.  */
932
933 static void
934 update_equiv_regs ()
935 {
936   rtx *reg_equiv_init_insn = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
937   rtx *reg_equiv_replacement = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
938   rtx insn;
939
940   bzero (reg_equiv_init_insn, max_regno * sizeof (rtx *));
941   bzero (reg_equiv_replacement, max_regno * sizeof (rtx *));
942
943   init_alias_analysis ();
944
945   loop_depth = 1;
946
947   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
948      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
949      a register can be set below its use.  */
950   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
951     {
952       rtx note;
953       rtx set = single_set (insn);
954       rtx dest;
955       int regno;
956
957       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
958         {
959           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
960             loop_depth++;
961           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
962             loop_depth--;
963         }
964
965       /* If this insn contains more (or less) than a single SET, ignore it.  */
966       if (set == 0)
967         continue;
968
969       dest = SET_DEST (set);
970
971       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
972          in a single basic block, see if the register is always equivalent
973          to that memory location and if moving the store from INSN to the
974          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
975          initializing insn.  */
976
977       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
978           && (regno = REGNO (SET_SRC (set))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
979           && reg_basic_block[regno] >= 0
980           && reg_equiv_init_insn[regno] != 0
981           && validate_equiv_mem (reg_equiv_init_insn[regno], SET_SRC (set),
982                                  dest)
983           && ! memref_used_between_p (SET_DEST (set),
984                                       reg_equiv_init_insn[regno], insn))
985         REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno])
986           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, dest,
987                      REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno]));
988
989       /* If this is a register-register copy where SRC is not dead, see if we
990          can optimize it.  */
991       if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
992           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
993           && ! find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
994         optimize_reg_copy_1 (insn, dest, SET_SRC (set));
995
996       /* Similarly for a pseudo-pseudo copy when SRC is dead.  */
997       else if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
998                && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
999                && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1000                && REGNO (SET_SRC (set)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1001                && find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
1002         optimize_reg_copy_2 (insn, dest, SET_SRC (set));
1003
1004       /* Otherwise, we only handle the case of a pseudo register being set
1005          once.  */
1006       if (GET_CODE (dest) != REG
1007           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1008           || reg_n_sets[regno] != 1)
1009         continue;
1010
1011       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
1012
1013       /* Record this insn as initializing this register.  */
1014       reg_equiv_init_insn[regno] = insn;
1015
1016       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
1017          it is always equivalent to the constant.  */
1018       if (note && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
1019         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
1020
1021       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
1022          of that register.  Record this insn if the register is only used once
1023          more and the equivalence value is the same as our source.
1024
1025          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
1026          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
1027          as written (if no registers are available, reload will substitute
1028          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
1029          dying in this insn whose death notes would be missed.
1030
1031          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
1032          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
1033          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
1034          note.  */
1035          
1036       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1037
1038       if (note == 0 && reg_basic_block[regno] >= 0
1039           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
1040           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
1041         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, SET_SRC (set),
1042                                            REG_NOTES (insn));
1043
1044       /* Don't mess with things live during setjmp.  */
1045       if (note && reg_live_length[regno] >= 0)
1046         {
1047           int regno = REGNO (dest);
1048
1049           /* Note that the statement below does not affect the priority
1050              in local-alloc!  */
1051           reg_live_length[regno] *= 2;
1052
1053           /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is set
1054              once and used once, indicate that the reference may be replaced
1055              by the equivalence we computed above.  If the register is only
1056              used in one basic block, this can't succeed or combine would
1057              have done it.
1058
1059              It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
1060              below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
1061              a basic block so this would be too complicated.
1062
1063              This case normally occurs when a parameter is read from memory
1064              and then used exactly once, not in a loop.  */
1065
1066           if (reg_n_refs[regno] == 2
1067               && reg_basic_block[regno] < 0
1068               && rtx_equal_p (XEXP (note, 0), SET_SRC (set)))
1069             reg_equiv_replacement[regno] = SET_SRC (set);
1070         }
1071     }
1072
1073   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are registers
1074      only used that once.  If so, see if we can replace the reference with
1075      the equivalent from.  If we can, delete the initializing reference
1076      and this register will go away.  */
1077   for (insn = next_active_insn (get_insns ());
1078        insn;
1079        insn = next_active_insn (insn))
1080     {
1081       rtx link;
1082
1083       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1084         if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1085             /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1086             && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1087           {
1088             int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1089
1090             if (reg_equiv_replacement[regno]
1091                 && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1092                                          reg_equiv_replacement[regno], insn))
1093               {
1094                 rtx equiv_insn = reg_equiv_init_insn[regno];
1095
1096                 remove_death (regno, insn);
1097                 reg_n_refs[regno] = 0;
1098                 PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1099                 NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1100                 NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1101               }
1102           }
1103     }
1104 }
1105 \f
1106 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1107    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1108
1109 static void
1110 block_alloc (b)
1111      int b;
1112 {
1113   register int i, q;
1114   register rtx insn;
1115   rtx note;
1116   int insn_number = 0;
1117   int insn_count = 0;
1118   int max_uid = get_max_uid ();
1119   int *qty_order;
1120   int no_conflict_combined_regno = -1;
1121   /* Counter to prevent allocating more SCRATCHes than can be stored
1122      in SCRATCH_LIST.  */
1123   int scratches_allocated = scratch_index;
1124
1125   /* Count the instructions in the basic block.  */
1126
1127   insn = basic_block_end[b];
1128   while (1)
1129     {
1130       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1131         if (++insn_count > max_uid)
1132           abort ();
1133       if (insn == basic_block_head[b])
1134         break;
1135       insn = PREV_INSN (insn);
1136     }
1137
1138   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1139      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1140   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) alloca ((2 * insn_count + 2)
1141                                           * sizeof (HARD_REG_SET));
1142   bzero (regs_live_at, (2 * insn_count + 2) * sizeof (HARD_REG_SET));
1143
1144   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1145
1146 #ifdef HARD_REG_SET
1147   regs_live = *basic_block_live_at_start[b];
1148 #else
1149   COPY_HARD_REG_SET (regs_live, basic_block_live_at_start[b]);
1150 #endif
1151
1152   /* This loop scans the instructions of the basic block
1153      and assigns quantities to registers.
1154      It computes which registers to tie.  */
1155
1156   insn = basic_block_head[b];
1157   while (1)
1158     {
1159       register rtx body = PATTERN (insn);
1160
1161       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1162         insn_number++;
1163
1164       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1165         {
1166           register rtx link, set;
1167           register int win = 0;
1168           register rtx r0, r1;
1169           int combined_regno = -1;
1170           int i;
1171           int insn_code_number = recog_memoized (insn);
1172
1173           this_insn_number = insn_number;
1174           this_insn = insn;
1175
1176           if (insn_code_number >= 0)
1177             insn_extract (insn);
1178           which_alternative = -1;
1179
1180           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1181              If so, try doing that.
1182              Suitable insns are those with at least two operands and where
1183              operand 0 is an output that is a register that is not
1184              earlyclobber.
1185
1186              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1187              First look for operands that are required to be in the same
1188              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1189              operand or one that can be put into that operand if the
1190              operation is commutative.  If we don't find an operand
1191              that is required to be in the same register as operand 0,
1192              we can tie with any operand.
1193
1194              Subregs in place of regs are also ok.
1195
1196              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1197
1198           if (insn_code_number >= 0
1199 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1200               && insn_n_operands[insn_code_number] > 1
1201               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][0] == '='
1202               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][1] != '&'
1203 #else
1204               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1205               && rtx_equal_p (SET_DEST (PATTERN (insn)), recog_operand[0])
1206 #endif
1207               )
1208             {
1209 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1210               int must_match_0 = -1;
1211
1212
1213               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1214                 if (requires_inout_p
1215                     (insn_operand_constraint[insn_code_number][i]))
1216                   must_match_0 = i;
1217 #endif
1218
1219               r0 = recog_operand[0];
1220               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1221                 {
1222 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1223                   /* Skip this operand if we found an operand that
1224                      must match operand 0 and this operand isn't it
1225                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1226
1227                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1228                       && ! (i == must_match_0 + 1
1229                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i-1][0] == '%')
1230                       && ! (i == must_match_0 - 1
1231                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == '%'))
1232                     continue;
1233 #endif
1234
1235                   r1 = recog_operand[i];
1236
1237                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1238                      There may be more than one register, but we only try one
1239                      of them.  */
1240                   if (
1241 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1242                       insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == 'p'
1243 #else
1244                       insn_operand_address_p[insn_code_number][i]
1245 #endif
1246                       )
1247                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1248                       r1 = XEXP (r1, 0);
1249
1250                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1251                     {
1252                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1253                          If we have a move insn or an insn whose first input
1254                          can only be in the same register as the output, give
1255                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1256                       int may_save_copy
1257                         = ((SET_DEST (body) == r0 && SET_SRC (body) == r1)
1258 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1259                            || (r1 == recog_operand[i] && must_match_0 >= 0)
1260 #endif
1261                            );
1262                       
1263                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1264                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1265                                             insn_number, insn, 0);
1266                     }
1267                 }
1268             }
1269
1270           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1271              which can safely overlap one of the inputs.
1272              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1273              and ends with an insn that copies the result to itself
1274              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1275              That note indicates what the inputs are.
1276              The result and the input can overlap if each insn in
1277              the sequence either doesn't mention the input
1278              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1279
1280              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1281              destination register won't have had a quantity number
1282              assigned, since that would prevent combining.  */
1283
1284           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1285               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1286                   GET_CODE (r0) == REG)
1287               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1288               && XEXP (link, 0) != 0
1289               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1290               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1291               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1292               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1293                                         NULL_RTX)) != 0)
1294             {
1295               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1296                   /* Check that we have such a sequence.  */
1297                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1298                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1299               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1300                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1301                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1302                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1303                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1304
1305               /* Here we care if the operation to be computed is
1306                  commutative.  */
1307               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1308                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1309                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1310                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1311                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1312                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1313                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1314
1315               /* If we did combine something, show the register number
1316                  in question so that we know to ignore its death.  */
1317               if (win)
1318                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1319             }
1320
1321           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1322              to the number of the register used in this insn
1323              that was tied to the register set in this insn.
1324              This register's qty should not be "killed".  */
1325
1326           if (win)
1327             {
1328               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1329                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1330               combined_regno = REGNO (r1);
1331             }
1332
1333           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1334              except for anything that was just combined.  */
1335
1336           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1337             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1338                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1339                 && combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1340                 && (no_conflict_combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1341                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, XEXP (link, 0))))
1342               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1343
1344           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1345              that are born (set) in this instruction.
1346              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1347
1348           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set);
1349
1350           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1351              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1352              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1353              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1354              die after, not during, the current insn.  */
1355
1356           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1357             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1358                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1359               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1360
1361           /* Allocate quantities for any SCRATCH operands of this insn.  */
1362
1363           if (insn_code_number >= 0)
1364             for (i = 0; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1365               if (GET_CODE (recog_operand[i]) == SCRATCH
1366                   && scratches_allocated++ < scratch_list_length)
1367                 alloc_qty_for_scratch (recog_operand[i], i, insn,
1368                                        insn_code_number, insn_number);
1369
1370           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a 
1371              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1372              block, so clear any register number that combined within it.  */
1373           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1374               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1375               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1376             no_conflict_combined_regno = -1;
1377         }
1378
1379       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1380          record the registers live before the block's first insn, since no
1381          pseudos we care about are live before that insn.  */
1382
1383       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1384       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1385
1386       if (insn == basic_block_end[b])
1387         break;
1388
1389       insn = NEXT_INSN (insn);
1390     }
1391
1392   /* Now every register that is local to this basic block
1393      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1394      Every quantity should have a known birth and death.  
1395
1396      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1397      number of suggested registers they need so we allocate those with
1398      the most restrictive needs first.  */
1399
1400   qty_order = (int *) alloca (next_qty * sizeof (int));
1401   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1402     qty_order[i] = i;
1403
1404 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1405   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1406
1407   switch (next_qty)
1408     {
1409     case 3:
1410       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1411       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1412         EXCHANGE (0, 1);
1413       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1414         EXCHANGE (2, 1);
1415
1416       /* ... Fall through ... */
1417     case 2:
1418       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1419       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1420         EXCHANGE (0, 1);
1421
1422       /* ... Fall through ... */
1423
1424     case 1:
1425     case 0:
1426       /* Nothing to do here.  */
1427       break;
1428
1429     default:
1430       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1431     }
1432
1433   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1434      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1435      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1436   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1437     {
1438       q = qty_order[i];
1439       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1440         qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], qty_mode[q], q,
1441                                          0, 1, qty_birth[q], qty_death[q]);
1442       else
1443         qty_phys_reg[q] = -1;
1444     }
1445
1446   /* Order the qtys so we assign them registers in order of 
1447      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we 
1448      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1449
1450   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1451     qty_order[i] = i;
1452
1453 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1454   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1455
1456   switch (next_qty)
1457     {
1458     case 3:
1459       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1460       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1461         EXCHANGE (0, 1);
1462       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1463         EXCHANGE (2, 1);
1464
1465       /* ... Fall through ... */
1466     case 2:
1467       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1468       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1469         EXCHANGE (0, 1);
1470
1471       /* ... Fall through ... */
1472
1473     case 1:
1474     case 0:
1475       /* Nothing to do here.  */
1476       break;
1477
1478     default:
1479       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1480     }
1481
1482   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1483      look for a hardware register to put it in.
1484      First try the register class that is cheapest for this qty,
1485      if there is more than one class.  */
1486
1487   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1488     {
1489       q = qty_order[i];
1490       if (qty_phys_reg[q] < 0)
1491         {
1492           if (N_REG_CLASSES > 1)
1493             {
1494               qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], 
1495                                                qty_mode[q], q, 0, 0,
1496                                                qty_birth[q], qty_death[q]);
1497               if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1498                 continue;
1499             }
1500
1501           if (qty_alternate_class[q] != NO_REGS)
1502             qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_alternate_class[q],
1503                                              qty_mode[q], q, 0, 0,
1504                                              qty_birth[q], qty_death[q]);
1505         }
1506     }
1507
1508   /* Now propagate the register assignments
1509      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1510
1511   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1512     if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1513       {
1514         for (i = qty_first_reg[q]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1515           reg_renumber[i] = qty_phys_reg[q] + reg_offset[i];
1516         if (qty_scratch_rtx[q])
1517           {
1518             if (GET_CODE (qty_scratch_rtx[q]) == REG)
1519               abort ();
1520             PUT_CODE (qty_scratch_rtx[q], REG);
1521             REGNO (qty_scratch_rtx[q]) = qty_phys_reg[q];
1522
1523             scratch_block[scratch_index] = b;
1524             scratch_list[scratch_index++] = qty_scratch_rtx[q];
1525
1526             /* Must clear the USED field, because it will have been set by
1527                copy_rtx_if_shared, but the leaf_register code expects that
1528                it is zero in all REG rtx.  copy_rtx_if_shared does not set the
1529                used bit for REGs, but does for SCRATCHes.  */
1530             qty_scratch_rtx[q]->used = 0;
1531           }
1532       }
1533 }
1534 \f
1535 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1536    We give shorter-lived quantities higher priority.
1537    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1538    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1539    done by global-alloc.
1540
1541    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1542    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1543    of some programs by as much as a factor of three!  */
1544
1545 static int
1546 qty_compare (q1, q2)
1547      int q1, q2;
1548 {
1549   /* Note that the quotient will never be bigger than
1550      the value of floor_log2 times the maximum number of
1551      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1552      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1553   register int pri1
1554     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q1]) * qty_n_refs[q1] * qty_size[q1])
1555         / (qty_death[q1] - qty_birth[q1]))
1556        * 10000);
1557   register int pri2
1558     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q2]) * qty_n_refs[q2] * qty_size[q2])
1559         / (qty_death[q2] - qty_birth[q2]))
1560        * 10000);
1561   return pri2 - pri1;
1562 }
1563
1564 static int
1565 qty_compare_1 (q1, q2)
1566      int *q1, *q2;
1567 {
1568   register int tem;
1569
1570   /* Note that the quotient will never be bigger than
1571      the value of floor_log2 times the maximum number of
1572      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1573      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1574   register int pri1
1575     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q1]) * qty_n_refs[*q1]
1576                   * qty_size[*q1])
1577         / (qty_death[*q1] - qty_birth[*q1]))
1578        * 10000);
1579   register int pri2
1580     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q2]) * qty_n_refs[*q2]
1581                   * qty_size[*q2])
1582         / (qty_death[*q2] - qty_birth[*q2]))
1583        * 10000);
1584
1585   tem = pri2 - pri1;
1586   if (tem != 0) return tem;
1587   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1588      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1589   return *q1 - *q2;
1590 }
1591 \f
1592 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1593    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1594    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1595    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1596    number of preferenes have the highest priority.  Of those, we use the same
1597    algorithm as above.  */
1598
1599 static int
1600 qty_sugg_compare (q1, q2)
1601      int q1, q2;
1602 {
1603   register int sugg1 = (qty_phys_num_copy_sugg[q1]
1604                         ? qty_phys_num_copy_sugg[q1]
1605                         : qty_phys_num_sugg[q1] * FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1606   register int sugg2 = (qty_phys_num_copy_sugg[q2]
1607                         ? qty_phys_num_copy_sugg[q2]
1608                         : qty_phys_num_sugg[q2] * FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1609   /* Note that the quotient will never be bigger than
1610      the value of floor_log2 times the maximum number of
1611      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1612      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1613   register int pri1
1614     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q1]) * qty_n_refs[q1] * qty_size[q1])
1615         / (qty_death[q1] - qty_birth[q1]))
1616        * 10000);
1617   register int pri2
1618     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q2]) * qty_n_refs[q2] * qty_size[q2])
1619         / (qty_death[q2] - qty_birth[q2]))
1620        * 10000);
1621
1622   if (sugg1 != sugg2)
1623     return sugg1 - sugg2;
1624   
1625   return pri2 - pri1;
1626 }
1627
1628 static int
1629 qty_sugg_compare_1 (q1, q2)
1630      int *q1, *q2;
1631 {
1632   register int sugg1 = (qty_phys_num_copy_sugg[*q1]
1633                         ? qty_phys_num_copy_sugg[*q1]
1634                         : qty_phys_num_sugg[*q1] * FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1635   register int sugg2 = (qty_phys_num_copy_sugg[*q2]
1636                         ? qty_phys_num_copy_sugg[*q2]
1637                         : qty_phys_num_sugg[*q2] * FIRST_PSUEDO_REGISTER);
1638
1639   /* Note that the quotient will never be bigger than
1640      the value of floor_log2 times the maximum number of
1641      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1642      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1643   register int pri1
1644     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q1]) * qty_n_refs[*q1]
1645                   * qty_size[*q1])
1646         / (qty_death[*q1] - qty_birth[*q1]))
1647        * 10000);
1648   register int pri2
1649     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q2]) * qty_n_refs[*q2]
1650                   * qty_size[*q2])
1651         / (qty_death[*q2] - qty_birth[*q2]))
1652        * 10000);
1653
1654   if (sugg1 != sugg2)
1655     return sugg1 - sugg2;
1656   
1657   if (pri1 != pri2)
1658     return pri2 - pri1;
1659
1660   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1661      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1662   return *q1 - *q2;
1663 }
1664 \f
1665 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1666    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1667
1668    Combining registers means marking them as having the same quantity
1669    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1670    them is a SUBREG).
1671
1672    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1673    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1674    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1675    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1676
1677    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1678    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1679    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1680
1681    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1682    SETREG or if the input and output must share a register.
1683    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1684    
1685    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1686
1687    
1688 static int
1689 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1690      rtx usedreg, setreg;
1691      int may_save_copy;
1692      int insn_number;
1693      rtx insn;
1694      int already_dead;
1695 {
1696   register int ureg, sreg;
1697   register int offset = 0;
1698   int usize, ssize;
1699   register int sqty;
1700
1701   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1702      is present that does not change the entire register, don't consider
1703      this a copy insn.  */
1704
1705   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1706     {
1707       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1708         may_save_copy = 0;
1709       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1710       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1711     }
1712   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1713     return 0;
1714   ureg = REGNO (usedreg);
1715   usize = REG_SIZE (usedreg);
1716
1717   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1718     {
1719       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1720         may_save_copy = 0;
1721       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1722       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1723     }
1724   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1725     return 0;
1726   sreg = REGNO (setreg);
1727   ssize = REG_SIZE (setreg);
1728
1729   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1730      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1731      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1732   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1733       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1734       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1735       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1736       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1737          if that smaller object is already combined with something bigger. */
1738       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1739           && usize < qty_size[reg_qty[ureg]])
1740       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1741       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1742       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1743          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1744          combine anyway, but don't take any chances.  */
1745       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1746           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1747       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1748          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1749          also dies in this insn.  */
1750       || ureg == sreg
1751       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1752       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1753       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1754          implications as to which registers may be used.  */
1755       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1756     return 0;
1757
1758   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1759      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1760
1761      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1762      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1763      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1764
1765   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1766     {
1767       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1768          suggestions.  */
1769       if (reg_qty[sreg] == -2)
1770         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1771
1772       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1773         {
1774           if (may_save_copy
1775               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1776             {
1777               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1778               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1779             }
1780           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1781             {
1782               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1783               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1784             }
1785         }
1786       return 0;
1787     }
1788
1789   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1790
1791   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1792     {
1793       if (may_save_copy
1794           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1795         {
1796           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1797           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1798         }
1799       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1800         {
1801           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1802           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1803         }
1804       return 0;
1805     }
1806
1807   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1808      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1809      don't allocate.  */
1810   if (reg_qty[sreg] >= -1
1811       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1812          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1813       || (current_function_has_nonlocal_label
1814           && ((reg_n_calls_crossed[ureg] > 0)
1815               != (reg_n_calls_crossed[sreg] > 0))))
1816     return 0;
1817
1818   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1819      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1820      are compatible.  */
1821
1822   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1823       && reg_meets_class_p (sreg, qty_min_class[reg_qty[ureg]]))
1824     {
1825       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1826       sqty = reg_qty[ureg];
1827       reg_qty[sreg] = sqty;
1828       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1829       reg_next_in_qty[sreg] = qty_first_reg[sqty];
1830       qty_first_reg[sqty] = sreg;
1831
1832       /* If SREG's reg class is smaller, set qty_min_class[SQTY].  */
1833       update_qty_class (sqty, sreg);
1834
1835       /* Update info about quantity SQTY.  */
1836       qty_n_calls_crossed[sqty] += reg_n_calls_crossed[sreg];
1837       qty_n_refs[sqty] += reg_n_refs[sreg];
1838       if (usize < ssize)
1839         {
1840           register int i;
1841
1842           for (i = qty_first_reg[sqty]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1843             reg_offset[i] -= offset;
1844
1845           qty_size[sqty] = ssize;
1846           qty_mode[sqty] = GET_MODE (setreg);
1847         }
1848     }
1849   else
1850     return 0;
1851
1852   return 1;
1853 }
1854 \f
1855 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1856    to a quantity or register whose class is CLASS.
1857    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1858
1859 static int
1860 reg_meets_class_p (reg, class)
1861      int reg;
1862      enum reg_class class;
1863 {
1864   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1865   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1866           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1867 }
1868
1869 /* Return 1 if the two specified classes have registers in common.
1870    If CALL_SAVED, then consider only call-saved registers.  */
1871
1872 static int
1873 reg_classes_overlap_p (c1, c2, call_saved)
1874      register enum reg_class c1;
1875      register enum reg_class c2;
1876      int call_saved;
1877 {
1878   HARD_REG_SET c;
1879   int i;
1880
1881   COPY_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c1]);
1882   AND_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c2]);
1883
1884   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1885     if (TEST_HARD_REG_BIT (c, i)
1886         && (! call_saved || ! call_used_regs[i]))
1887       return 1;
1888
1889   return 0;
1890 }
1891
1892 /* Update the class of QTY assuming that REG is being tied to it.  */
1893
1894 static void
1895 update_qty_class (qty, reg)
1896      int qty;
1897      int reg;
1898 {
1899   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1900   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_min_class[qty]))
1901     qty_min_class[qty] = rclass;
1902
1903   rclass = reg_alternate_class (reg);
1904   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_alternate_class[qty]))
1905     qty_alternate_class[qty] = rclass;
1906 }
1907 \f
1908 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1909
1910    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1911    is modifying the register.
1912
1913    If it is not really a register, we do nothing.
1914    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1915    carry info from `block_alloc'.  */
1916
1917 static void
1918 reg_is_set (reg, setter)
1919      rtx reg;
1920      rtx setter;
1921 {
1922   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1923      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1924
1925   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1926       && GET_CODE (reg) != REG)
1927     return;
1928
1929   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1930      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1931      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1932
1933   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1934 }
1935 \f
1936 /* Handle beginning of the life of register REG.
1937    BIRTH is the index at which this is happening.  */
1938
1939 static void
1940 reg_is_born (reg, birth)
1941      rtx reg;
1942      int birth;
1943 {
1944   register int regno;
1945      
1946   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1947     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
1948   else
1949     regno = REGNO (reg);
1950
1951   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1952     {
1953       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
1954
1955       /* If the register was to have been born earlier that the present
1956          insn, mark it as live where it is actually born.  */
1957       if (birth < 2 * this_insn_number)
1958         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
1959     }
1960   else
1961     {
1962       if (reg_qty[regno] == -2)
1963         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
1964
1965       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
1966       if (reg_qty[regno] >= 0)
1967         qty_death[reg_qty[regno]] = -1;
1968     }
1969 }
1970
1971 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
1972    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
1973    is an input (the normal case).
1974    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
1975
1976 static void
1977 wipe_dead_reg (reg, output_p)
1978      register rtx reg;
1979      int output_p;
1980 {
1981   register int regno = REGNO (reg);
1982
1983   /* If this insn has multiple results,
1984      and the dead reg is used in one of the results,
1985      extend its life to after this insn,
1986      so it won't get allocated together with any other result of this insn.  */
1987   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
1988       && !single_set (this_insn))
1989     {
1990       int i;
1991       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
1992         {
1993           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
1994           if (GET_CODE (set) == SET
1995               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
1996               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
1997               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
1998             output_p = 1;
1999         }
2000     }
2001
2002   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2003     {
2004       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2005
2006       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2007          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2008          not to happen).  */
2009       if (output_p)
2010         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2011                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number+ 1);
2012     }
2013
2014   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2015     qty_death[reg_qty[regno]] = 2 * this_insn_number + output_p;
2016 }
2017 \f
2018 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2019    that can hold something of machine-mode MODE
2020      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2021    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2022    and return the number of the first of them.
2023    Return -1 if such a block cannot be found. 
2024    If QTY crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2025    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2026
2027    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
2028    register is available.  If not, return -1.  */
2029
2030 static int
2031 find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
2032                born_index, dead_index)
2033      enum reg_class class;
2034      enum machine_mode mode;
2035      int qty;
2036      int accept_call_clobbered;
2037      int just_try_suggested;
2038      int born_index, dead_index;
2039 {
2040   register int i, ins;
2041 #ifdef HARD_REG_SET
2042   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2043 #endif
2044     HARD_REG_SET used, first_used;
2045 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2046   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2047 #endif
2048
2049   /* Validate our parameters.  */
2050   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2051     abort ();
2052
2053   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2054      if we might get a nonlocal goto.  */
2055   if (current_function_has_nonlocal_label
2056       && qty_n_calls_crossed[qty] > 0)
2057     return -1;
2058
2059   if (accept_call_clobbered)
2060     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2061   else if (qty_n_calls_crossed[qty] == 0)
2062     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2063   else
2064     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2065
2066   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2067     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2068
2069   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2070
2071   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2072      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2073      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2074      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2075
2076      This is true of any register that can be eliminated.  */
2077 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2078   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
2079     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2080 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2081   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2082      that it might be eliminated into. */
2083   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2084 #endif
2085 #else
2086   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2087 #endif
2088
2089   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2090      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2091      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2092      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2093      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2094      registers.  */
2095   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2096
2097   if (just_try_suggested)
2098     {
2099       if (qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0)
2100         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qty]);
2101       else
2102         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qty]);
2103     }
2104
2105   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2106   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2107
2108   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2109
2110   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2111     {
2112 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2113       int regno = reg_alloc_order[i];
2114 #else
2115       int regno = i;
2116 #endif
2117       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2118           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
2119         {
2120           register int j;
2121           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2122           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2123           if (j == size1)
2124             {
2125               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2126                  insns.  */
2127               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2128               return regno;
2129             }
2130 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2131           i += j;               /* Skip starting points we know will lose */
2132 #endif
2133         }
2134     }
2135
2136  fail:
2137
2138   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2139      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2140      try them.  */
2141   
2142   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2143      and save and restore it around calls, do that.  */
2144   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0
2145       && qty_phys_num_sugg[qty] != 0)
2146     {
2147       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2148       qty_phys_num_copy_sugg[qty] = 0;
2149       return find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, 1,
2150                             born_index, dead_index);
2151     }
2152
2153   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2154      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2155      registers in that case.  */
2156
2157   if (! accept_call_clobbered
2158       && flag_caller_saves
2159       && ! just_try_suggested
2160       && qty_n_calls_crossed[qty] != 0
2161       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty_n_refs[qty], qty_n_calls_crossed[qty]))
2162     {
2163       i = find_free_reg (class, mode, qty, 1, 0, born_index, dead_index);
2164       if (i >= 0)
2165         caller_save_needed = 1;
2166       return i;
2167     }
2168   return -1;
2169 }
2170 \f
2171 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2172    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2173    is zero).  */
2174
2175 static void
2176 mark_life (regno, mode, life)
2177      register int regno;
2178      enum machine_mode mode;
2179      int life;
2180 {
2181   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2182   if (life)
2183     while (--j >= 0)
2184       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2185   else
2186     while (--j >= 0)
2187       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2188 }
2189
2190 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2191    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2192    to insn number DEATH (exclusive).  */
2193
2194 static void
2195 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2196      int regno;
2197      enum machine_mode mode;
2198      int life, birth, death;
2199 {
2200   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2201 #ifdef HARD_REG_SET
2202   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2203 #endif
2204     HARD_REG_SET this_reg;
2205
2206   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2207   while (--j >= 0)
2208     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2209
2210   if (life)
2211     while (birth < death)
2212       {
2213         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2214         birth++;
2215       }
2216   else
2217     while (birth < death)
2218       {
2219         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2220         birth++;
2221       }
2222 }
2223 \f
2224 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2225    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2226    the equivalent expression.
2227
2228    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2229    in which it is used, return 1.
2230
2231    Otherwise, return 0.  */
2232
2233 static int
2234 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2235      rtx insn, r0, r1;
2236 {
2237   int ok = 0;
2238   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2239   rtx p, last;
2240
2241   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2242      when we scan the insns that actually use it.  */
2243
2244   if (note == 0
2245       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2246       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2247           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2248     return 0;
2249
2250   last = XEXP (note, 0);
2251
2252   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2253     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
2254       {
2255         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2256           ok = 1;
2257
2258         if (reg_mentioned_p (r1, PATTERN (p))
2259             && ! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2260           return 0;
2261       }
2262       
2263   return ok;
2264 }
2265 \f
2266 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
2267
2268 /* Return 1 if the constraint string P indicates that the a the operand
2269    must be equal to operand 0 and that no register is acceptable.  */
2270
2271 static int
2272 requires_inout_p (p)
2273      char *p;
2274 {
2275   char c;
2276   int found_zero = 0;
2277
2278   while (c = *p++)
2279     switch (c)
2280       {
2281       case '0':
2282         found_zero = 1;
2283         break;
2284
2285       case '=':  case '+':  case '?':
2286       case '#':  case '&':  case '!':
2287       case '*':  case '%':  case ',':
2288       case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
2289       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2290       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2291       case 's':  case 'i':  case 'n':
2292       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2293       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2294 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
2295       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
2296 #endif
2297       case 'X':
2298         /* These don't say anything we care about.  */
2299         break;
2300
2301       case 'p':
2302       case 'g': case 'r':
2303       default:
2304         /* These mean a register is allowed.  Fail if so.  */
2305         return 0;
2306       }
2307
2308   return found_zero;
2309 }
2310 #endif /* REGISTER_CONSTRAINTS */
2311 \f
2312 void
2313 dump_local_alloc (file)
2314      FILE *file;
2315 {
2316   register int i;
2317   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2318     if (reg_renumber[i] != -1)
2319       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2320 }