gcc/local-alloc.c

   1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
   2    Copyright (C) 1987, 88, 91, 93-97, 1998 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4 This file is part of GNU CC.
   5
   6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
   9 any later version.
  10
  11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
  12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 GNU General Public License for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
  18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
  19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  20
  21
  22 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
  23    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
  24    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
  25    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
  26    Two passes are used because this pass uses methods that work only
  27    on linear code, but that do a better job than the general methods
  28    used in global_alloc, and more quickly too.
  29
  30    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
  31    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
  32
  33    We assign each instruction in the basic block a number
  34    which is its order from the beginning of the block.
  35    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
  36    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
  37    We can record the availability of hard registers with a
  38    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
  39    contains 0 or 1 for each hard reg.
  40
  41    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
  42    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
  43    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
  44    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
  45    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
  46    of the one preferred by the other.
  47
  48    Tying is represented with "quantity numbers".
  49    A non-tied register is given a new quantity number.
  50    Tied registers have the same quantity number.
  51
  52    We have provision to exempt registers, even when they are contained
  53    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
  54    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
  55    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
  56    yet implemented.  */
  57
  58 /* Pseudos allocated here can be reallocated by global.c if the hard register
  59    is used as a spill register.  Currently we don't allocate such pseudos
  60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
  61
  62 #include "config.h"
  63 #include "system.h"
  64 #include "rtl.h"
  65 #include "flags.h"
  66 #include "basic-block.h"
  67 #include "regs.h"
  68 #include "hard-reg-set.h"
  69 #include "insn-config.h"
  70 #include "insn-attr.h"
  71 #include "recog.h"
  72 #include "output.h"
  73 #include "toplev.h"
  74 \f
  75 /* Next quantity number available for allocation.  */
  76
  77 static int next_qty;
  78
  79 /* In all the following vectors indexed by quantity number.  */
  80
  81 /* Element Q is the hard reg number chosen for quantity Q,
  82    or -1 if none was found.  */
  83
  84 static short *qty_phys_reg;
  85
  86 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
  87    for each quantity.  The first, qty_phys_copy_sugg, contains hard registers
  88    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
  89    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
  90
  91    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
  92    eliminate copy insns.  */
  93
  94 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
  95    copy insns.  */
  96
  97 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
  98
  99 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
 100    arithmetic insns.  */
 101
 102 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
 103
 104 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
 105
 106 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
 107
 108 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
 109
 110 static short *qty_phys_num_sugg;
 111
 112 /* Element Q is the number of refs to quantity Q.  */
 113
 114 static int *qty_n_refs;
 115
 116 /* Element Q is a reg class contained in (smaller than) the
 117    preferred classes of all the pseudo regs that are tied in quantity Q.
 118    This is the preferred class for allocating that quantity.  */
 119
 120 static enum reg_class *qty_min_class;
 121
 122 /* Insn number (counting from head of basic block)
 123    where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
 124
 125 static int *qty_birth;
 126
 127 /* Insn number (counting from head of basic block)
 128    where quantity Q died.  Due to the way tying is done,
 129    and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
 130    a quantity can die only once.  Each quantity's life span
 131    is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
 132
 133 static int *qty_death;
 134
 135 /* Number of words needed to hold the data in quantity Q.
 136    This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
 137    1. It is used in computing the relative importances of qtys,
 138       which determines the order in which we look for regs for them.
 139    2. It is used in rules that prevent tying several registers of
 140       different sizes in a way that is geometrically impossible
 141       (see combine_regs).  */
 142
 143 static int *qty_size;
 144
 145 /* This holds the mode of the registers that are tied to qty Q,
 146    or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
 147
 148 static enum machine_mode *qty_mode;
 149
 150 /* Number of times a reg tied to qty Q lives across a CALL_INSN.  */
 151
 152 static int *qty_n_calls_crossed;
 153
 154 /* Register class within which we allocate qty Q if we can't get
 155    its preferred class.  */
 156
 157 static enum reg_class *qty_alternate_class;
 158
 159 /* Element Q is nonzero if this quantity has been used in a SUBREG
 160    that changes its size.  */
 161
 162 static char *qty_changes_size;
 163
 164 /* Element Q is the register number of one pseudo register whose
 165    reg_qty value is Q.  This register should be the head of the chain
 166    maintained in reg_next_in_qty.  */
 167
 168 static int *qty_first_reg;
 169
 170 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
 171    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
 172    end of the chain.  qty_first_reg point to the head of this chain.  */
 173
 174 static int *reg_next_in_qty;
 175
 176 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
 177    if it is >= 0,
 178    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
 179    or -2 if not known yet.
 180
 181    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
 182    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
 183    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
 184    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
 185    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
 186    tests by exploiting this.
 187
 188    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
 189    be referenced.  */
 190
 191 static int *reg_qty;
 192
 193 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
 194    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
 195    to a subreg of a DImode register.  */
 196
 197 static char *reg_offset;
 198
 199 /* Vector of substitutions of register numbers,
 200    used to map pseudo regs into hardware regs.
 201    This is set up as a result of register allocation.
 202    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
 203    or is -1 if no hard reg was assigned.
 204    If N is a hard reg number, element N is N.  */
 205
 206 short *reg_renumber;
 207
 208 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
 209    of the instructions in a basic block.  */
 210
 211 static HARD_REG_SET regs_live;
 212
 213 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
 214    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
 215    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
 216    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
 217
 218    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
 219    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
 220    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
 221    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
 222
 223 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
 224
 225 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
 226    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
 227 static int this_insn_number;
 228 static rtx this_insn;
 229
 230 /* Used to communicate changes made by update_equiv_regs to
 231    memref_referenced_p.  reg_equiv_replacement is set for any REG_EQUIV note
 232    found or created, so that we can keep track of what memory accesses might
 233    be created later, e.g. by reload.  */
 234
 235 static rtx *reg_equiv_replacement;
 236
 237 /* Used for communication between update_equiv_regs and no_equiv.  */
 238 static rtx *reg_equiv_init_insns;
 239
 240 static void alloc_qty           PROTO((int, enum machine_mode, 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 contains_replace_regs PROTO((rtx, char *));
 244 static int memref_referenced_p  PROTO((rtx, rtx));
 245 static int memref_used_between_p PROTO((rtx, rtx, rtx));
 246 static void update_equiv_regs   PROTO((void));
 247 static void no_equiv            PROTO((rtx, rtx));
 248 static void block_alloc         PROTO((int));
 249 static int qty_sugg_compare     PROTO((int, int));
 250 static int qty_sugg_compare_1   PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
 251 static int qty_compare          PROTO((int, int));
 252 static int qty_compare_1        PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
 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 void update_qty_class    PROTO((int, int));
 256 static void reg_is_set          PROTO((rtx, rtx));
 257 static void reg_is_born         PROTO((rtx, int));
 258 static void wipe_dead_reg       PROTO((rtx, int));
 259 static int find_free_reg        PROTO((enum reg_class, enum machine_mode,
 260                                        int, int, int, int, int));
 261 static void mark_life           PROTO((int, enum machine_mode, int));
 262 static void post_mark_life      PROTO((int, enum machine_mode, int, int, int));
 263 static int no_conflict_p        PROTO((rtx, rtx, rtx));
 264 static int requires_inout       PROTO((char *));
 265 \f
 266 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
 267    for register number REGNO which is born at index BIRTH
 268    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
 269
 270 static void
 271 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
 272      int regno;
 273      enum machine_mode mode;
 274      int size, birth;
 275 {
 276   register int qty = next_qty++;
 277
 278   reg_qty[regno] = qty;
 279   reg_offset[regno] = 0;
 280   reg_next_in_qty[regno] = -1;
 281
 282   qty_first_reg[qty] = regno;
 283   qty_size[qty] = size;
 284   qty_mode[qty] = mode;
 285   qty_birth[qty] = birth;
 286   qty_n_calls_crossed[qty] = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
 287   qty_min_class[qty] = reg_preferred_class (regno);
 288   qty_alternate_class[qty] = reg_alternate_class (regno);
 289   qty_n_refs[qty] = REG_N_REFS (regno);
 290   qty_changes_size[qty] = REG_CHANGES_SIZE (regno);
 291 }
 292 \f
 293 /* Main entry point of this file.  */
 294
 295 void
 296 local_alloc ()
 297 {
 298   register int b, i;
 299   int max_qty;
 300
 301   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
 302      If defined, let the machine say what kind of ordering we
 303      should use.  */
 304 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
 305   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
 306 #endif
 307
 308   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
 309      registers.  */
 310   update_equiv_regs ();
 311
 312   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
 313      numbers start at zero and we can have one for each pseudo.  */
 314   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER);
 315
 316   /* Allocate vectors of temporary data.
 317      See the declarations of these variables, above,
 318      for what they mean.  */
 319
 320   qty_phys_reg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
 321   qty_phys_copy_sugg
 322     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
 323   qty_phys_num_copy_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
 324   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
 325   qty_phys_num_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
 326   qty_birth = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
 327   qty_death = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
 328   qty_first_reg = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
 329   qty_size = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
 330   qty_mode
 331     = (enum machine_mode *) alloca (max_qty * sizeof (enum machine_mode));
 332   qty_n_calls_crossed = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
 333   qty_min_class
 334     = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
 335   qty_alternate_class
 336     = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
 337   qty_n_refs = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
 338   qty_changes_size = (char *) alloca (max_qty * sizeof (char));
 339
 340   reg_qty = (int *) xmalloc (max_regno * sizeof (int));
 341   reg_offset = (char *) xmalloc (max_regno * sizeof (char));
 342   reg_next_in_qty = (int *) xmalloc(max_regno * sizeof (int));
 343
 344   /* Allocate the reg_renumber array */
 345   allocate_reg_info (max_regno, FALSE, TRUE);
 346
 347   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
 348      In general, these are the registers used only in a single block and
 349      which only die once.  However, if a register's preferred class has only
 350      a few entries, don't allocate this register here unless it is preferred
 351      or nothing since retry_global_alloc won't be able to move it to
 352      GENERAL_REGS if a reload register of this class is needed.
 353
 354      We need not be concerned with which block actually uses the register
 355      since we will never see it outside that block.  */
 356
 357   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
 358     {
 359       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1
 360           && (reg_alternate_class (i) == NO_REGS
 361               || ! CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (i))))
 362         reg_qty[i] = -2;
 363       else
 364         reg_qty[i] = -1;
 365     }
 366
 367   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
 368   next_qty = max_qty;
 369
 370   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
 371
 372   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
 373     {
 374       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
 375          vectors might need to be initialized because they were used
 376          for the previous block; it is set to the entire array before
 377          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
 378          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
 379          explicit set by `alloc_qty'.  */
 380
 381       if (next_qty < 6)
 382         {
 383           for (i = 0; i < next_qty; i++)
 384             {
 385               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
 386               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
 387               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
 388               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
 389             }
 390         }
 391       else
 392         {
 393 #define CLEAR(vector)  \
 394           bzero ((char *) (vector), (sizeof (*(vector))) * next_qty);
 395
 396           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
 397           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
 398           CLEAR (qty_phys_sugg);
 399           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
 400         }
 401
 402       next_qty = 0;
 403
 404       block_alloc (b);
 405 #ifdef USE_C_ALLOCA
 406       alloca (0);
 407 #endif
 408     }
 409
 410   free (reg_qty);
 411   free (reg_offset);
 412   free (reg_next_in_qty);
 413 }
 414 \f
 415 /* Depth of loops we are in while in update_equiv_regs.  */
 416 static int loop_depth;
 417
 418 /* Used for communication between the following two functions: contains
 419    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
 420 static rtx equiv_mem;
 421
 422 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
 423 static int equiv_mem_modified;
 424
 425 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
 426    Called via note_stores.  */
 427
 428 static void
 429 validate_equiv_mem_from_store (dest, set)
 430      rtx dest;
 431      rtx set ATTRIBUTE_UNUSED;
 432 {
 433   if ((GET_CODE (dest) == REG
 434        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
 435       || (GET_CODE (dest) == MEM
 436           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
 437     equiv_mem_modified = 1;
 438 }
 439
 440 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
 441    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
 442    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
 443    CALL_INSN.
 444
 445    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
 446
 447 static int
 448 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
 449      rtx start;
 450      rtx reg;
 451      rtx memref;
 452 {
 453   rtx insn;
 454   rtx note;
 455
 456   equiv_mem = memref;
 457   equiv_mem_modified = 0;
 458
 459   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
 460      valid equivalence.  */
 461   if (side_effects_p (memref))
 462     return 0;
 463
 464   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
 465     {
 466       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
 467         continue;
 468
 469       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
 470         return 1;
 471
 472       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
 473           && ! CONST_CALL_P (insn))
 474         return 0;
 475
 476       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store);
 477
 478       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
 479          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
 480          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
 481          the trouble.  */
 482
 483       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
 484         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
 485              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
 486             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
 487             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
 488           return 0;
 489     }
 490
 491   return 0;
 492 }
 493
 494 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv_replace is true.  */
 495
 496 static int
 497 contains_replace_regs (x, reg_equiv_replace)
 498      rtx x;
 499      char *reg_equiv_replace;
 500 {
 501   int i, j;
 502   char *fmt;
 503   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
 504
 505   switch (code)
 506     {
 507     case CONST_INT:
 508     case CONST:
 509     case LABEL_REF:
 510     case SYMBOL_REF:
 511     case CONST_DOUBLE:
 512     case PC:
 513     case CC0:
 514     case HIGH:
 515     case LO_SUM:
 516       return 0;
 517
 518     case REG:
 519       return reg_equiv_replace[REGNO (x)];
 520
 521     default:
 522       break;
 523     }
 524
 525   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
 526   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
 527     switch (fmt[i])
 528       {
 529       case 'e':
 530         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i), reg_equiv_replace))
 531           return 1;
 532         break;
 533       case 'E':
 534         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
 535           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j), reg_equiv_replace))
 536             return 1;
 537         break;
 538       }
 539
 540   return 0;
 541 }
 542 \f
 543 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
 544    to MEMREF.  */
 545
 546 static int
 547 memref_referenced_p (memref, x)
 548      rtx x;
 549      rtx memref;
 550 {
 551   int i, j;
 552   char *fmt;
 553   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
 554
 555   switch (code)
 556     {
 557     case CONST_INT:
 558     case CONST:
 559     case LABEL_REF:
 560     case SYMBOL_REF:
 561     case CONST_DOUBLE:
 562     case PC:
 563     case CC0:
 564     case HIGH:
 565     case LO_SUM:
 566       return 0;
 567
 568     case REG:
 569       return (reg_equiv_replacement[REGNO (x)]
 570               && memref_referenced_p (memref,
 571                                       reg_equiv_replacement[REGNO (x)]));
 572
 573     case MEM:
 574       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
 575         return 1;
 576       break;
 577
 578     case SET:
 579       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
 580          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
 581       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
 582         {
 583           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
 584             return 1;
 585         }
 586       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
 587         return 1;
 588
 589       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
 590
 591     default:
 592       break;
 593     }
 594
 595   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
 596   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
 597     switch (fmt[i])
 598       {
 599       case 'e':
 600         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
 601           return 1;
 602         break;
 603       case 'E':
 604         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
 605           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
 606             return 1;
 607         break;
 608       }
 609
 610   return 0;
 611 }
 612
 613 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
 614    that would be affected by a store to MEMREF.  */
 615
 616 static int
 617 memref_used_between_p (memref, start, end)
 618      rtx memref;
 619      rtx start;
 620      rtx end;
 621 {
 622   rtx insn;
 623
 624   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
 625        insn = NEXT_INSN (insn))
 626     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
 627         && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
 628       return 1;
 629
 630   return 0;
 631 }
 632 \f
 633 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current function.  */
 634 int
 635 function_invariant_p (x)
 636      rtx x;
 637 {
 638   if (CONSTANT_P (x))
 639     return 1;
 640   if (x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
 641     return 1;
 642   if (GET_CODE (x) == PLUS
 643       && (XEXP (x, 0) == frame_pointer_rtx || XEXP (x, 0) == arg_pointer_rtx)
 644       && CONSTANT_P (XEXP (x, 1)))
 645     return 1;
 646   return 0;
 647 }
 648
 649 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
 650    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
 651    from a single constant).  Lower their priority for a register.
 652
 653    If such a register is only referenced once, try substituting its value
 654    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
 655    completely.  */
 656
 657 static void
 658 update_equiv_regs ()
 659 {
 660   /* Set when an attempt should be made to replace a register with the
 661      associated reg_equiv_replacement entry at the end of this function.  */
 662   char *reg_equiv_replace
 663     = (char *) alloca (max_regno * sizeof *reg_equiv_replace);
 664   rtx insn;
 665   int block, depth;
 666
 667   reg_equiv_init_insns = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx));
 668   reg_equiv_replacement = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx));
 669
 670   bzero ((char *) reg_equiv_init_insns, max_regno * sizeof (rtx));
 671   bzero ((char *) reg_equiv_replacement, max_regno * sizeof (rtx));
 672   bzero ((char *) reg_equiv_replace, max_regno * sizeof *reg_equiv_replace);
 673
 674   init_alias_analysis ();
 675
 676   loop_depth = 1;
 677
 678   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
 679      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
 680      a register can be set below its use.  */
 681   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
 682     {
 683       rtx note;
 684       rtx set;
 685       rtx dest, src;
 686       int regno;
 687
 688       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
 689         {
 690           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
 691             loop_depth++;
 692           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
 693             loop_depth--;
 694         }
 695
 696       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
 697         continue;
 698
 699       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
 700         if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
 701           no_equiv (XEXP (note, 0), note);
 702
 703       set = single_set (insn);
 704
 705       /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
 706          only mark all destinations as having no known equivalence.  */
 707       if (set == 0)
 708         {
 709           note_stores (PATTERN (insn), no_equiv);
 710           continue;
 711         }
 712       else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
 713         {
 714           int i;
 715
 716           for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
 717             {
 718               rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
 719               if (part != set)
 720                 note_stores (part, no_equiv);
 721             }
 722         }
 723
 724       dest = SET_DEST (set);
 725       src = SET_SRC (set);
 726
 727       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
 728          in a single basic block, see if the register is always equivalent
 729          to that memory location and if moving the store from INSN to the
 730          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
 731          initializing insn.
 732
 733          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
 734          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
 735
 736          If one of the regs in the address is marked as reg_equiv_replace,
 737          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv_replace
 738          optimization may move the set of this register immediately before
 739          insn, which puts it after reg_equiv_init_insns[regno], and hence
 740          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
 741          pseudo.  */
 742       /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
 743          a pseudo register before we see its setting insn that will cause
 744          reg_equiv_replace for that pseudo to be set.
 745          Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
 746          reg_equiv_replace information has been gathered.  */
 747
 748       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (src) == REG
 749           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
 750           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
 751           && REG_N_SETS (regno) == 1
 752           && reg_equiv_init_insns[regno] != 0
 753           && reg_equiv_init_insns[regno] != const0_rtx
 754           && ! find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)
 755           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0), reg_equiv_replace))
 756         {
 757           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv_init_insns[regno], 0);
 758           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
 759               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
 760             REG_NOTES (init_insn)
 761               = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
 762         }
 763
 764       /* We only handle the case of a pseudo register being set
 765          once, or always to the same value.  */
 766       /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
 767          values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
 768          to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
 769          handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
 770          calculate_needs, but we traditionally work around this problem
 771          here by rejecting equivalences when the destination is in a register
 772          that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
 773          preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
 774          or use it.  */
 775
 776       if (GET_CODE (dest) != REG
 777           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
 778           || reg_equiv_init_insns[regno] == const0_rtx
 779           || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
 780               && GET_CODE (src) == MEM))
 781         {
 782           /* This might be seting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
 783              also set somewhere else to a constant.  */
 784           note_stores (set, no_equiv);
 785           continue;
 786         }
 787       /* Don't handle the equivalence if the source is in a register
 788          class that's likely to be spilled.  */
 789       if (GET_CODE (src) == REG
 790           && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
 791           && CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (REGNO (src))))
 792         {
 793           no_equiv (dest, set);
 794           continue;
 795         }
 796
 797       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
 798
 799 #ifdef DONT_RECORD_EQUIVALENCE
 800       /* Allow the target to reject promotions of some REG_EQUAL notes to
 801          REG_EQUIV notes.
 802
 803          In some cases this can improve register allocation if the existence
 804          of the REG_EQUIV note is likely to increase the lifetime of a register
 805          that is likely to be spilled.
 806
 807          It may also be necessary if the target can't handle certain constant
 808          expressions appearing randomly in insns, but for whatever reason
 809          those expressions must be considered legitimate constant expressions
 810          to prevent them from being forced into memory.  */
 811       if (note && DONT_RECORD_EQUIVALENCE (note))
 812         note = NULL;
 813 #endif
 814
 815       if (REG_N_SETS (regno) != 1
 816           && (! note
 817               || ! function_invariant_p (XEXP (note, 0))
 818               || (reg_equiv_replacement[regno]
 819                   && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
 820                                     reg_equiv_replacement[regno]))))
 821         {
 822           no_equiv (dest, set);
 823           continue;
 824         }
 825       /* Record this insn as initializing this register.  */
 826       reg_equiv_init_insns[regno]
 827         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init_insns[regno]);
 828
 829       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
 830          it is always equivalent to the constant.  */
 831       if (note && function_invariant_p (XEXP (note, 0)))
 832         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
 833
 834       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
 835          of that register.  Record this insn if the register is only used once
 836          more and the equivalence value is the same as our source.
 837
 838          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
 839          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
 840          as written (if no registers are available, reload will substitute
 841          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
 842          dying in this insn whose death notes would be missed.
 843
 844          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
 845          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
 846          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
 847          note.  */
 848
 849       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
 850
 851       if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
 852           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
 853           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
 854         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
 855                                                      REG_NOTES (insn));
 856
 857       if (note)
 858         {
 859           int regno = REGNO (dest);
 860
 861           reg_equiv_replacement[regno] = XEXP (note, 0);
 862
 863           /* Don't mess with things live during setjmp.  */
 864           if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0)
 865             {
 866               /* Note that the statement below does not affect the priority
 867                  in local-alloc!  */
 868               REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
 869
 870
 871               /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
 872                  set once and used once, indicate that the reference may be
 873                  replaced by the equivalence we computed above.  If the
 874                  register is only used in one basic block, this can't succeed
 875                  or combine would have done it.
 876
 877                  It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
 878                  below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
 879                  a basic block so this would be too complicated.
 880
 881                  This case normally occurs when a parameter is read from
 882                  memory and then used exactly once, not in a loop.  */
 883
 884                 if (REG_N_REFS (regno) == 2
 885                     && REG_BASIC_BLOCK (regno) < 0
 886                     && rtx_equal_p (XEXP (note, 0), SET_SRC (set)))
 887                   reg_equiv_replace[regno] = 1;
 888             }
 889         }
 890     }
 891
 892   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
 893      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
 894      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
 895      initializing reference and this register will go away.  If we
 896      can't replace the reference, and the instruction is not in a
 897      loop, then move the register initialization just before the use,
 898      so that they are in the same basic block.  */
 899   block = -1;
 900   depth = 0;
 901   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
 902     {
 903       rtx link;
 904
 905       /* Keep track of which basic block we are in.  */
 906       if (block + 1 < n_basic_blocks
 907           && basic_block_head[block + 1] == insn)
 908         ++block;
 909
 910       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
 911         {
 912           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
 913             {
 914               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
 915                 ++depth;
 916               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
 917                 {
 918                   --depth;
 919                   if (depth < 0)
 920                     abort ();
 921                 }
 922             }
 923
 924           continue;
 925         }
 926
 927       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
 928         {
 929           if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
 930               /* Make sure this insn still refers to the register.  */
 931               && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
 932             {
 933               int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
 934               rtx equiv_insn;
 935
 936               if (! reg_equiv_replace[regno])
 937                 continue;
 938
 939               /* reg_equiv_replace[REGNO] gets set only when
 940                  REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
 941                  once and used once.  (If it were only set, but not used,
 942                  flow would have deleted the setting insns.)  Hence
 943                  there can only be one insn in reg_equiv_init_insns.  */
 944               equiv_insn = XEXP (reg_equiv_init_insns[regno], 0);
 945
 946               if (validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
 947                                         reg_equiv_replacement[regno], insn))
 948                 {
 949                   remove_death (regno, insn);
 950                   REG_N_REFS (regno) = 0;
 951                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
 952                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
 953                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
 954                 }
 955               /* If we aren't in a loop, and there are no calls in
 956                  INSN or in the initialization of the register, then
 957                  move the initialization of the register to just
 958                  before INSN.  Update the flow information.  */
 959               else if (depth == 0
 960                        && GET_CODE (equiv_insn) == INSN
 961                        && GET_CODE (insn) == INSN
 962                        && REG_BASIC_BLOCK (regno) < 0)
 963                 {
 964                   int l;
 965
 966                   emit_insn_before (copy_rtx (PATTERN (equiv_insn)), insn);
 967                   REG_NOTES (PREV_INSN (insn)) = REG_NOTES (equiv_insn);
 968
 969                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
 970                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
 971                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
 972                   REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
 973
 974                   if (block < 0)
 975                     REG_BASIC_BLOCK (regno) = 0;
 976                   else
 977                     REG_BASIC_BLOCK (regno) = block;
 978                   REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
 979                   REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
 980
 981                   if (block >= 0 && insn == basic_block_head[block])
 982                     basic_block_head[block] = PREV_INSN (insn);
 983
 984                   for (l = 0; l < n_basic_blocks; l++)
 985                     CLEAR_REGNO_REG_SET (basic_block_live_at_start[l], regno);
 986                 }
 987             }
 988         }
 989     }
 990 }
 991
 992 /* Mark REG as having no known equivalence.
 993    Some instructions might have been proceessed before and furnished
 994    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
 995    removed.
 996    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
 997    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
 998    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
 999 static void
1000 no_equiv (reg, store)
1001      rtx reg, store;
1002 {
1003   int regno;
1004   rtx list;
1005
1006   if (GET_CODE (reg) != REG)
1007     return;
1008   regno = REGNO (reg);
1009   list = reg_equiv_init_insns[regno];
1010   if (list == const0_rtx)
1011     return;
1012   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1013     {
1014       rtx insn = XEXP (list, 0);
1015       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1016     }
1017   reg_equiv_init_insns[regno] = const0_rtx;
1018   reg_equiv_replacement[regno] = NULL_RTX;
1019 }
1020 \f
1021 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1022    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1023
1024 static void
1025 block_alloc (b)
1026      int b;
1027 {
1028   register int i, q;
1029   register rtx insn;
1030   rtx note;
1031   int insn_number = 0;
1032   int insn_count = 0;
1033   int max_uid = get_max_uid ();
1034   int *qty_order;
1035   int no_conflict_combined_regno = -1;
1036
1037   /* Count the instructions in the basic block.  */
1038
1039   insn = basic_block_end[b];
1040   while (1)
1041     {
1042       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1043         if (++insn_count > max_uid)
1044           abort ();
1045       if (insn == basic_block_head[b])
1046         break;
1047       insn = PREV_INSN (insn);
1048     }
1049
1050   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1051      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1052   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) alloca ((2 * insn_count + 2)
1053                                           * sizeof (HARD_REG_SET));
1054   bzero ((char *) regs_live_at, (2 * insn_count + 2) * sizeof (HARD_REG_SET));
1055
1056   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1057
1058   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, basic_block_live_at_start[b]);
1059
1060   /* This loop scans the instructions of the basic block
1061      and assigns quantities to registers.
1062      It computes which registers to tie.  */
1063
1064   insn = basic_block_head[b];
1065   while (1)
1066     {
1067       register rtx body = PATTERN (insn);
1068
1069       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1070         insn_number++;
1071
1072       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1073         {
1074           register rtx link, set;
1075           register int win = 0;
1076           register rtx r0, r1;
1077           int combined_regno = -1;
1078           int i;
1079
1080           this_insn_number = insn_number;
1081           this_insn = insn;
1082
1083           extract_insn (insn);
1084           which_alternative = -1;
1085
1086           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1087              If so, try doing that.
1088              Suitable insns are those with at least two operands and where
1089              operand 0 is an output that is a register that is not
1090              earlyclobber.
1091
1092              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1093              First look for operands that are required to be in the same
1094              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1095              operand or one that can be put into that operand if the
1096              operation is commutative.  If we don't find an operand
1097              that is required to be in the same register as operand 0,
1098              we can tie with any operand.
1099
1100              Subregs in place of regs are also ok.
1101
1102              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1103
1104           if (1
1105 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1106               && recog_n_operands > 1
1107               && recog_constraints[0][0] == '='
1108               && recog_constraints[0][1] != '&'
1109 #else
1110               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1111               && rtx_equal_p (SET_DEST (PATTERN (insn)), recog_operand[0])
1112 #endif
1113               )
1114             {
1115 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1116               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1117               int must_match_0 = -1;
1118               /* Counts number of alternatives that require a match with
1119                  operand 0.  */
1120               int n_matching_alts = 0;
1121
1122               for (i = 1; i < recog_n_operands; i++)
1123                 {
1124                   char *p = recog_constraints[i];
1125                   int this_match = (requires_inout (p));
1126
1127                   n_matching_alts += this_match;
1128                   if (this_match == recog_n_alternatives)
1129                     must_match_0 = i;
1130                 }
1131 #endif
1132
1133               r0 = recog_operand[0];
1134               for (i = 1; i < recog_n_operands; i++)
1135                 {
1136 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1137                   /* Skip this operand if we found an operand that
1138                      must match operand 0 and this operand isn't it
1139                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1140
1141                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1142                       && ! (i == must_match_0 + 1
1143                             && recog_constraints[i-1][0] == '%')
1144                       && ! (i == must_match_0 - 1
1145                             && recog_constraints[i][0] == '%'))
1146                     continue;
1147
1148                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1149                      must match operand zero.  In that case, skip any
1150                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1151                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1152                      ignore commutatity in this case to keep things simple.  */
1153                   if (n_matching_alts == recog_n_alternatives
1154                       && 0 == requires_inout (recog_constraints[i]))
1155                     continue;
1156 #endif
1157
1158                   r1 = recog_operand[i];
1159
1160                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1161                      There may be more than one register, but we only try one
1162                      of them.  */
1163                   if (
1164 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1165                       recog_constraints[i][0] == 'p'
1166 #else
1167                       recog_operand_address_p[i]
1168 #endif
1169                       )
1170                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1171                       r1 = XEXP (r1, 0);
1172
1173                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1174                     {
1175                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1176                          If we have a move insn or an insn whose first input
1177                          can only be in the same register as the output, give
1178                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1179                       int may_save_copy
1180                         = ((SET_DEST (body) == r0 && SET_SRC (body) == r1)
1181 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1182                            || (r1 == recog_operand[i] && must_match_0 >= 0)
1183 #endif
1184                            );
1185
1186                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1187                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1188                                             insn_number, insn, 0);
1189                     }
1190                   if (win)
1191                     break;
1192                 }
1193             }
1194
1195           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1196              which can safely overlap one of the inputs.
1197              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1198              and ends with an insn that copies the result to itself
1199              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1200              That note indicates what the inputs are.
1201              The result and the input can overlap if each insn in
1202              the sequence either doesn't mention the input
1203              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1204
1205              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1206              destination register won't have had a quantity number
1207              assigned, since that would prevent combining.  */
1208
1209           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1210               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1211                   GET_CODE (r0) == REG)
1212               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1213               && XEXP (link, 0) != 0
1214               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1215               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1216               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1217               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1218                                         NULL_RTX)) != 0)
1219             {
1220               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1221                   /* Check that we have such a sequence.  */
1222                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1223                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1224               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1225                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1226                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1227                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1228                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1229
1230               /* Here we care if the operation to be computed is
1231                  commutative.  */
1232               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1233                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1234                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1235                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1236                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1237                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1238                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1239
1240               /* If we did combine something, show the register number
1241                  in question so that we know to ignore its death.  */
1242               if (win)
1243                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1244             }
1245
1246           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1247              to the number of the register used in this insn
1248              that was tied to the register set in this insn.
1249              This register's qty should not be "killed".  */
1250
1251           if (win)
1252             {
1253               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1254                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1255               combined_regno = REGNO (r1);
1256             }
1257
1258           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1259              except for anything that was just combined.  */
1260
1261           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1262             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1263                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1264                 && combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1265                 && (no_conflict_combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1266                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, XEXP (link, 0))))
1267               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1268
1269           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1270              that are born (set) in this instruction.
1271              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1272
1273           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set);
1274
1275           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1276              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1277              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1278              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1279              die after, not during, the current insn.  */
1280
1281           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1282             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1283                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1284               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1285
1286           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1287              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1288              block, so clear any register number that combined within it.  */
1289           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1290               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1291               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1292             no_conflict_combined_regno = -1;
1293         }
1294
1295       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1296          record the registers live before the block's first insn, since no
1297          pseudos we care about are live before that insn.  */
1298
1299       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1300       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1301
1302       if (insn == basic_block_end[b])
1303         break;
1304
1305       insn = NEXT_INSN (insn);
1306     }
1307
1308   /* Now every register that is local to this basic block
1309      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1310      Every quantity should have a known birth and death.
1311
1312      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1313      number of suggested registers they need so we allocate those with
1314      the most restrictive needs first.  */
1315
1316   qty_order = (int *) alloca (next_qty * sizeof (int));
1317   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1318     qty_order[i] = i;
1319
1320 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1321   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1322
1323   switch (next_qty)
1324     {
1325     case 3:
1326       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1327       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1328         EXCHANGE (0, 1);
1329       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1330         EXCHANGE (2, 1);
1331
1332       /* ... Fall through ...  */
1333     case 2:
1334       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1335       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1336         EXCHANGE (0, 1);
1337
1338       /* ... Fall through ...  */
1339
1340     case 1:
1341     case 0:
1342       /* Nothing to do here.  */
1343       break;
1344
1345     default:
1346       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1347     }
1348
1349   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1350      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1351      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1352   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1353     {
1354       q = qty_order[i];
1355       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1356         qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], qty_mode[q], q,
1357                                          0, 1, qty_birth[q], qty_death[q]);
1358       else
1359         qty_phys_reg[q] = -1;
1360     }
1361
1362   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1363      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1364      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1365
1366   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1367     qty_order[i] = i;
1368
1369 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1370   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1371
1372   switch (next_qty)
1373     {
1374     case 3:
1375       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1376       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1377         EXCHANGE (0, 1);
1378       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1379         EXCHANGE (2, 1);
1380
1381       /* ... Fall through ...  */
1382     case 2:
1383       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1384       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1385         EXCHANGE (0, 1);
1386
1387       /* ... Fall through ...  */
1388
1389     case 1:
1390     case 0:
1391       /* Nothing to do here.  */
1392       break;
1393
1394     default:
1395       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1396     }
1397
1398   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1399      look for a hardware register to put it in.
1400      First try the register class that is cheapest for this qty,
1401      if there is more than one class.  */
1402
1403   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1404     {
1405       q = qty_order[i];
1406       if (qty_phys_reg[q] < 0)
1407         {
1408 #ifdef INSN_SCHEDULING
1409           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1410              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1411              of this qty's lifetime.
1412
1413              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1414              discourage the register allocator from creating false
1415              dependencies.
1416
1417              The adjustment by the value +-3 indicates precisely that
1418              this qty conflicts with qtys in the instructions immediately
1419              before and after the lifetime of this qty.
1420
1421              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1422              overall code performance.
1423
1424              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1425              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1426           int fake_birth = MAX (0, qty_birth[q] - 3);
1427           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1, qty_death[q] + 3);
1428 #endif
1429
1430           if (N_REG_CLASSES > 1)
1431             {
1432 #ifdef INSN_SCHEDULING
1433               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1434                  are born immediately after this qty or die immediately before
1435                  this qty.
1436
1437                  This optimization is only appropriate when we will run
1438                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1439                  for code size.  */
1440               if (flag_schedule_insns_after_reload
1441                   && !optimize_size
1442                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1443                 {
1444
1445                   qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q],
1446                                                    qty_mode[q], q, 0, 0,
1447                                                    fake_birth, fake_death);
1448                   if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1449                     continue;
1450                 }
1451 #endif
1452               qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q],
1453                                                qty_mode[q], q, 0, 0,
1454                                                qty_birth[q], qty_death[q]);
1455               if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1456                 continue;
1457             }
1458
1459 #ifdef INSN_SCHEDULING
1460           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1461           if (flag_schedule_insns_after_reload
1462               && !optimize_size
1463               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1464               && qty_alternate_class[q] != NO_REGS)
1465             qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_alternate_class[q],
1466                                              qty_mode[q], q, 0, 0,
1467                                              fake_birth, fake_death);
1468 #endif
1469           if (qty_alternate_class[q] != NO_REGS)
1470             qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_alternate_class[q],
1471                                              qty_mode[q], q, 0, 0,
1472                                              qty_birth[q], qty_death[q]);
1473         }
1474     }
1475
1476   /* Now propagate the register assignments
1477      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1478
1479   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1480     if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1481       {
1482         for (i = qty_first_reg[q]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1483           reg_renumber[i] = qty_phys_reg[q] + reg_offset[i];
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 /* Note that the quotient will never be bigger than
1498    the value of floor_log2 times the maximum number of
1499    times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1500    Multiplying this by 10000 can't overflow.
1501    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1502
1503 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1504   ((int) (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q]) * qty_n_refs[q] * qty_size[q]) \
1505           / (qty_death[q] - qty_birth[q])) * 10000))
1506
1507 static int
1508 qty_compare (q1, q2)
1509      int q1, q2;
1510 {
1511   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1512 }
1513
1514 static int
1515 qty_compare_1 (q1p, q2p)
1516      const GENERIC_PTR q1p;
1517      const GENERIC_PTR q2p;
1518 {
1519   register int q1 = *(int *)q1p, q2 = *(int *)q2p;
1520   register int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1521
1522   if (tem != 0)
1523     return tem;
1524
1525   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1526      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1527   return q1 - q2;
1528 }
1529 \f
1530 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1531    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1532    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1533    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1534    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1535    algorithm as above.  */
1536
1537 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1538   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1539     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1540     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1541
1542 static int
1543 qty_sugg_compare (q1, q2)
1544      int q1, q2;
1545 {
1546   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1547
1548   if (tem != 0)
1549     return tem;
1550
1551   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1552 }
1553
1554 static int
1555 qty_sugg_compare_1 (q1p, q2p)
1556      const GENERIC_PTR q1p;
1557      const GENERIC_PTR q2p;
1558 {
1559   register int q1 = *(int *)q1p, q2 = *(int *)q2p;
1560   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1561
1562   if (tem != 0)
1563     return tem;
1564
1565   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1566   if (tem != 0)
1567     return tem;
1568
1569   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1570      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1571   return q1 - q2;
1572 }
1573
1574 #undef QTY_CMP_SUGG
1575 #undef QTY_CMP_PRI
1576 \f
1577 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1578    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1579
1580    Combining registers means marking them as having the same quantity
1581    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1582    them is a SUBREG).
1583
1584    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1585    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1586    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1587    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1588
1589    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1590    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1591    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1592
1593    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1594    SETREG or if the input and output must share a register.
1595    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1596
1597    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1598
1599
1600 static int
1601 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1602      rtx usedreg, setreg;
1603      int may_save_copy;
1604      int insn_number;
1605      rtx insn;
1606      int already_dead;
1607 {
1608   register int ureg, sreg;
1609   register int offset = 0;
1610   int usize, ssize;
1611   register int sqty;
1612
1613   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1614      is present that does not change the entire register, don't consider
1615      this a copy insn.  */
1616
1617   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1618     {
1619       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1620         may_save_copy = 0;
1621       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1622       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1623     }
1624   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1625     return 0;
1626   ureg = REGNO (usedreg);
1627   usize = REG_SIZE (usedreg);
1628
1629   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1630     {
1631       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1632         may_save_copy = 0;
1633       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1634       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1635     }
1636   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1637     return 0;
1638   sreg = REGNO (setreg);
1639   ssize = REG_SIZE (setreg);
1640
1641   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1642      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1643      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1644   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1645       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1646       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1647       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1648       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1649          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1650       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1651           && usize < qty_size[reg_qty[ureg]])
1652       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1653       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1654       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1655          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1656          combine anyway, but don't take any chances.  */
1657       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1658           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1659       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1660          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1661          also dies in this insn.  */
1662       || ureg == sreg
1663       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1664       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1665       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1666          implications as to which registers may be used.  */
1667       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1668     return 0;
1669
1670   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1671      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1672
1673      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1674      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1675      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1676
1677   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1678     {
1679       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1680          suggestions.  */
1681       if (reg_qty[sreg] == -2)
1682         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1683
1684       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1685         {
1686           if (may_save_copy
1687               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1688             {
1689               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1690               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1691             }
1692           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1693             {
1694               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1695               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1696             }
1697         }
1698       return 0;
1699     }
1700
1701   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1702
1703   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1704     {
1705       if (may_save_copy
1706           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1707         {
1708           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1709           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1710         }
1711       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1712         {
1713           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1714           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1715         }
1716       return 0;
1717     }
1718
1719   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1720      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1721      don't allocate.  */
1722   if (reg_qty[sreg] >= -1
1723       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1724          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1725       || (current_function_has_nonlocal_label
1726           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1727               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1728     return 0;
1729
1730   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1731      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1732      are compatible.  */
1733
1734   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1735       && reg_meets_class_p (sreg, qty_min_class[reg_qty[ureg]]))
1736     {
1737       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1738       sqty = reg_qty[ureg];
1739       reg_qty[sreg] = sqty;
1740       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1741       reg_next_in_qty[sreg] = qty_first_reg[sqty];
1742       qty_first_reg[sqty] = sreg;
1743
1744       /* If SREG's reg class is smaller, set qty_min_class[SQTY].  */
1745       update_qty_class (sqty, sreg);
1746
1747       /* Update info about quantity SQTY.  */
1748       qty_n_calls_crossed[sqty] += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1749       qty_n_refs[sqty] += REG_N_REFS (sreg);
1750       if (usize < ssize)
1751         {
1752           register int i;
1753
1754           for (i = qty_first_reg[sqty]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1755             reg_offset[i] -= offset;
1756
1757           qty_size[sqty] = ssize;
1758           qty_mode[sqty] = GET_MODE (setreg);
1759         }
1760     }
1761   else
1762     return 0;
1763
1764   return 1;
1765 }
1766 \f
1767 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1768    to a quantity or register whose class is CLASS.
1769    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1770
1771 static int
1772 reg_meets_class_p (reg, class)
1773      int reg;
1774      enum reg_class class;
1775 {
1776   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1777   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1778           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1779 }
1780
1781 /* Update the class of QTY assuming that REG is being tied to it.  */
1782
1783 static void
1784 update_qty_class (qty, reg)
1785      int qty;
1786      int reg;
1787 {
1788   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1789   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_min_class[qty]))
1790     qty_min_class[qty] = rclass;
1791
1792   rclass = reg_alternate_class (reg);
1793   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_alternate_class[qty]))
1794     qty_alternate_class[qty] = rclass;
1795
1796   if (REG_CHANGES_SIZE (reg))
1797     qty_changes_size[qty] = 1;
1798 }
1799 \f
1800 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1801
1802    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1803    is modifying the register.
1804
1805    If it is not really a register, we do nothing.
1806    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1807    carry info from `block_alloc'.  */
1808
1809 static void
1810 reg_is_set (reg, setter)
1811      rtx reg;
1812      rtx setter;
1813 {
1814   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1815      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1816
1817   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1818       && GET_CODE (reg) != REG)
1819     return;
1820
1821   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1822      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1823      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1824
1825   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1826 }
1827 \f
1828 /* Handle beginning of the life of register REG.
1829    BIRTH is the index at which this is happening.  */
1830
1831 static void
1832 reg_is_born (reg, birth)
1833      rtx reg;
1834      int birth;
1835 {
1836   register int regno;
1837
1838   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1839     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
1840   else
1841     regno = REGNO (reg);
1842
1843   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1844     {
1845       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
1846
1847       /* If the register was to have been born earlier that the present
1848          insn, mark it as live where it is actually born.  */
1849       if (birth < 2 * this_insn_number)
1850         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
1851     }
1852   else
1853     {
1854       if (reg_qty[regno] == -2)
1855         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
1856
1857       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
1858       if (reg_qty[regno] >= 0)
1859         qty_death[reg_qty[regno]] = -1;
1860     }
1861 }
1862
1863 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
1864    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
1865    is an input (the normal case).
1866    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
1867
1868 static void
1869 wipe_dead_reg (reg, output_p)
1870      register rtx reg;
1871      int output_p;
1872 {
1873   register int regno = REGNO (reg);
1874
1875   /* If this insn has multiple results,
1876      and the dead reg is used in one of the results,
1877      extend its life to after this insn,
1878      so it won't get allocated together with any other result of this insn.  */
1879   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
1880       && !single_set (this_insn))
1881     {
1882       int i;
1883       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
1884         {
1885           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
1886           if (GET_CODE (set) == SET
1887               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
1888               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
1889               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
1890             output_p = 1;
1891         }
1892     }
1893
1894   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
1895      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
1896      the result of this insn.  */
1897   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
1898     output_p = 1;
1899
1900   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1901     {
1902       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
1903
1904       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
1905          the beginning of this insn (the above statement would cause this
1906          not to happen).  */
1907       if (output_p)
1908         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
1909                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number+ 1);
1910     }
1911
1912   else if (reg_qty[regno] >= 0)
1913     qty_death[reg_qty[regno]] = 2 * this_insn_number + output_p;
1914 }
1915 \f
1916 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
1917    that can hold something of machine-mode MODE
1918      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
1919    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
1920    and return the number of the first of them.
1921    Return -1 if such a block cannot be found.
1922    If QTY crosses calls, insist on a register preserved by calls,
1923    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
1924
1925    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
1926    register is available.  If not, return -1.  */
1927
1928 static int
1929 find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
1930                born_index, dead_index)
1931      enum reg_class class;
1932      enum machine_mode mode;
1933      int qty;
1934      int accept_call_clobbered;
1935      int just_try_suggested;
1936      int born_index, dead_index;
1937 {
1938   register int i, ins;
1939 #ifdef HARD_REG_SET
1940   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
1941 #endif
1942     HARD_REG_SET used, first_used;
1943 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1944   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1945 #endif
1946
1947   /* Validate our parameters.  */
1948   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
1949     abort ();
1950
1951   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
1952      if we might get a nonlocal goto.  */
1953   if (current_function_has_nonlocal_label
1954       && qty_n_calls_crossed[qty] > 0)
1955     return -1;
1956
1957   if (accept_call_clobbered)
1958     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
1959   else if (qty_n_calls_crossed[qty] == 0)
1960     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
1961   else
1962     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
1963
1964   if (accept_call_clobbered)
1965     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
1966
1967   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
1968     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
1969
1970   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
1971
1972   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
1973      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
1974      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
1975      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
1976
1977      This is true of any register that can be eliminated.  */
1978 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1979   for (i = 0; i < (int)(sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]); i++)
1980     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
1981 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
1982   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
1983      that it might be eliminated into.  */
1984   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1985 #endif
1986 #else
1987   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
1988 #endif
1989
1990 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
1991   if (qty_changes_size[qty])
1992     IOR_HARD_REG_SET (used,
1993                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]);
1994 #endif
1995
1996   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
1997      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
1998      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
1999      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2000      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2001      registers.  */
2002   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2003
2004   if (just_try_suggested)
2005     {
2006       if (qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0)
2007         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qty]);
2008       else
2009         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qty]);
2010     }
2011
2012   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2013   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2014
2015   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2016
2017   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2018     {
2019 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2020       int regno = reg_alloc_order[i];
2021 #else
2022       int regno = i;
2023 #endif
2024       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2025           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2026           && (qty_n_calls_crossed[qty] == 0
2027               || accept_call_clobbered
2028               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2029         {
2030           register int j;
2031           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2032           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2033           if (j == size1)
2034             {
2035               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2036                  insns.  */
2037               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2038               return regno;
2039             }
2040 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2041           i += j;               /* Skip starting points we know will lose */
2042 #endif
2043         }
2044     }
2045
2046  fail:
2047
2048   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2049      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2050      try them.  */
2051
2052   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2053      and save and restore it around calls, do that.  */
2054   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0
2055       && qty_phys_num_sugg[qty] != 0)
2056     {
2057       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2058       qty_phys_num_copy_sugg[qty] = 0;
2059       return find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, 1,
2060                             born_index, dead_index);
2061     }
2062
2063   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2064      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2065      registers in that case.  */
2066
2067   if (! accept_call_clobbered
2068       && flag_caller_saves
2069       && ! just_try_suggested
2070       && qty_n_calls_crossed[qty] != 0
2071       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty_n_refs[qty], qty_n_calls_crossed[qty]))
2072     {
2073       i = find_free_reg (class, mode, qty, 1, 0, born_index, dead_index);
2074       if (i >= 0)
2075         caller_save_needed = 1;
2076       return i;
2077     }
2078   return -1;
2079 }
2080 \f
2081 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2082    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2083    is zero).  */
2084
2085 static void
2086 mark_life (regno, mode, life)
2087      register int regno;
2088      enum machine_mode mode;
2089      int life;
2090 {
2091   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2092   if (life)
2093     while (--j >= 0)
2094       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2095   else
2096     while (--j >= 0)
2097       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2098 }
2099
2100 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2101    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2102    to insn number DEATH (exclusive).  */
2103
2104 static void
2105 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2106      int regno;
2107      enum machine_mode mode;
2108      int life, birth, death;
2109 {
2110   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2111 #ifdef HARD_REG_SET
2112   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2113 #endif
2114     HARD_REG_SET this_reg;
2115
2116   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2117   while (--j >= 0)
2118     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2119
2120   if (life)
2121     while (birth < death)
2122       {
2123         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2124         birth++;
2125       }
2126   else
2127     while (birth < death)
2128       {
2129         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2130         birth++;
2131       }
2132 }
2133 \f
2134 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2135    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2136    the equivalent expression.
2137
2138    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2139    in which it is used, return 1.
2140
2141    Otherwise, return 0.  */
2142
2143 static int
2144 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2145      rtx insn, r0, r1;
2146 {
2147   int ok = 0;
2148   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2149   rtx p, last;
2150
2151   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2152      when we scan the insns that actually use it.  */
2153
2154   if (note == 0
2155       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2156       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2157           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2158     return 0;
2159
2160   last = XEXP (note, 0);
2161
2162   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2163     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
2164       {
2165         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2166           ok = 1;
2167
2168         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2169            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2170            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2171            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2172            true when these sequences are created.  */
2173         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2174           return 0;
2175       }
2176
2177   return ok;
2178 }
2179 \f
2180 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
2181
2182 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2183    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2184    is acceptable.  */
2185
2186 static int
2187 requires_inout (p)
2188      char *p;
2189 {
2190   char c;
2191   int found_zero = 0;
2192   int reg_allowed = 0;
2193   int num_matching_alts = 0;
2194
2195   while ((c = *p++))
2196     switch (c)
2197       {
2198       case '=':  case '+':  case '?':
2199       case '#':  case '&':  case '!':
2200       case '*':  case '%':
2201       case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
2202       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2203       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2204       case 's':  case 'i':  case 'n':
2205       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2206       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2207 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
2208       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
2209 #endif
2210       case 'X':
2211         /* These don't say anything we care about.  */
2212         break;
2213
2214       case ',':
2215         if (found_zero && ! reg_allowed)
2216           num_matching_alts++;
2217
2218         found_zero = reg_allowed = 0;
2219         break;
2220
2221       case '0':
2222         found_zero = 1;
2223         break;
2224
2225       case 'p':
2226       case 'g': case 'r':
2227       default:
2228         reg_allowed = 1;
2229         break;
2230       }
2231
2232   if (found_zero && ! reg_allowed)
2233     num_matching_alts++;
2234
2235   return num_matching_alts;
2236 }
2237 #endif /* REGISTER_CONSTRAINTS */
2238 \f
2239 void
2240 dump_local_alloc (file)
2241      FILE *file;
2242 {
2243   register int i;
2244   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2245     if (reg_renumber[i] != -1)
2246       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2247 }