OSDN Git Service

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