gcc/reg-stack.c

   1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
   2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
   3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5    This file is part of GCC.
   6
   7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8    under the terms of the GNU General Public License as published by
   9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  10    any later version.
  11
  12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
  15    License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  19    Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  20    02111-1307, USA.  */
  21
  22 /* This pass converts stack-like registers from the "flat register
  23    file" model that gcc uses, to a stack convention that the 387 uses.
  24
  25    * The form of the input:
  26
  27    On input, the function consists of insn that have had their
  28    registers fully allocated to a set of "virtual" registers.  Note that
  29    the word "virtual" is used differently here than elsewhere in gcc: for
  30    each virtual stack reg, there is a hard reg, but the mapping between
  31    them is not known until this pass is run.  On output, hard register
  32    numbers have been substituted, and various pop and exchange insns have
  33    been emitted.  The hard register numbers and the virtual register
  34    numbers completely overlap - before this pass, all stack register
  35    numbers are virtual, and afterward they are all hard.
  36
  37    The virtual registers can be manipulated normally by gcc, and their
  38    semantics are the same as for normal registers.  After the hard
  39    register numbers are substituted, the semantics of an insn containing
  40    stack-like regs are not the same as for an insn with normal regs: for
  41    instance, it is not safe to delete an insn that appears to be a no-op
  42    move.  In general, no insn containing hard regs should be changed
  43    after this pass is done.
  44
  45    * The form of the output:
  46
  47    After this pass, hard register numbers represent the distance from
  48    the current top of stack to the desired register.  A reference to
  49    FIRST_STACK_REG references the top of stack, FIRST_STACK_REG + 1,
  50    represents the register just below that, and so forth.  Also, REG_DEAD
  51    notes indicate whether or not a stack register should be popped.
  52
  53    A "swap" insn looks like a parallel of two patterns, where each
  54    pattern is a SET: one sets A to B, the other B to A.
  55
  56    A "push" or "load" insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG
  57    and whose SET_DEST is REG or MEM.  Any other SET_DEST, such as PLUS,
  58    will replace the existing stack top, not push a new value.
  59
  60    A store insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG, and whose
  61    SET_SRC is REG or MEM.
  62
  63    The case where the SET_SRC and SET_DEST are both FIRST_STACK_REG
  64    appears ambiguous.  As a special case, the presence of a REG_DEAD note
  65    for FIRST_STACK_REG differentiates between a load insn and a pop.
  66
  67    If a REG_DEAD is present, the insn represents a "pop" that discards
  68    the top of the register stack.  If there is no REG_DEAD note, then the
  69    insn represents a "dup" or a push of the current top of stack onto the
  70    stack.
  71
  72    * Methodology:
  73
  74    Existing REG_DEAD and REG_UNUSED notes for stack registers are
  75    deleted and recreated from scratch.  REG_DEAD is never created for a
  76    SET_DEST, only REG_UNUSED.
  77
  78    * asm_operands:
  79
  80    There are several rules on the usage of stack-like regs in
  81    asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
  82    stack-like regs:
  83
  84    1. Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
  85       necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
  86       which must be explicitly popped by gcc.
  87
  88         An input reg that is implicitly popped by the asm must be
  89         explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
  90         output operand.
  91
  92    2. For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
  93       necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
  94       If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
  95       the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
  96       stack looked like - it's not clear how the rest of the stack "slides
  97       up".
  98
  99         All implicitly popped input regs must be closer to the top of
 100         the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
 101
 102    3. It is possible that if an input dies in an insn, reload might
 103       use the input reg for an output reload.  Consider this example:
 104
 105                 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
 106
 107       This asm says that input B is not popped by the asm, and that
 108       the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
 109       deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
 110       reload will think that it can use the same reg for both the input and
 111       the output, if input B dies in this insn.
 112
 113         If any input operand uses the "f" constraint, all output reg
 114         constraints must use the "&" earlyclobber.
 115
 116       The asm above would be written as
 117
 118                 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
 119
 120    4. Some operands need to be in particular places on the stack.  All
 121       output operands fall in this category - there is no other way to
 122       know which regs the outputs appear in unless the user indicates
 123       this in the constraints.
 124
 125         Output operands must specifically indicate which reg an output
 126         appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the operand
 127         constraints must select a class with a single reg.
 128
 129    5. Output operands may not be "inserted" between existing stack regs.
 130       Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
 131       are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
 132       It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
 133
 134         Output operands must start at the top of the reg-stack: output
 135         operands may not "skip" a reg.
 136
 137    6. Some asm statements may need extra stack space for internal
 138       calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
 139       unrelated to the inputs and outputs.
 140
 141    Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
 142    takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
 143
 144         asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
 145
 146    This asm takes two inputs, which are popped by the fyl2xp1 opcode,
 147    and replaces them with one output.  The user must code the "st(1)"
 148    clobber for reg-stack.c to know that fyl2xp1 pops both inputs.
 149
 150         asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
 151
 152 */
 153 \f
 154 #include "config.h"
 155 #include "system.h"
 156 #include "coretypes.h"
 157 #include "tm.h"
 158 #include "tree.h"
 159 #include "rtl.h"
 160 #include "tm_p.h"
 161 #include "function.h"
 162 #include "insn-config.h"
 163 #include "regs.h"
 164 #include "hard-reg-set.h"
 165 #include "flags.h"
 166 #include "toplev.h"
 167 #include "recog.h"
 168 #include "output.h"
 169 #include "basic-block.h"
 170 #include "varray.h"
 171 #include "reload.h"
 172 #include "ggc.h"
 173
 174 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
 175    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
 176
 177    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
 178    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
 179    stack registers.  */
 180 static GTY(()) varray_type stack_regs_mentioned_data;
 181
 182 #ifdef STACK_REGS
 183
 184 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
 185
 186 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
 187    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
 188
 189    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
 190    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
 191    appropriately.
 192
 193    REG_SET indicates which registers are live.  */
 194
 195 typedef struct stack_def
 196 {
 197   int top;                      /* index to top stack element */
 198   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
 199   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
 200 } *stack;
 201
 202 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
 203    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
 204
 205 typedef struct block_info_def
 206 {
 207   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
 208   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
 209   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
 210   int done;                     /* True if block already converted.  */
 211   int predecessors;             /* Number of predecessors that needs
 212                                    to be visited.  */
 213 } *block_info;
 214
 215 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
 216
 217 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
 218 enum emit_where
 219 {
 220   EMIT_AFTER,
 221   EMIT_BEFORE
 222 };
 223
 224 /* The block we're currently working on.  */
 225 static basic_block current_block;
 226
 227 /* This is the register file for all register after conversion.  */
 228 static rtx
 229   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
 230
 231 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
 232   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
 233
 234 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
 235 static rtx not_a_num;
 236
 237 /* Forward declarations */
 238
 239 static int stack_regs_mentioned_p (rtx pat);
 240 static void straighten_stack (rtx, stack);
 241 static void pop_stack (stack, int);
 242 static rtx *get_true_reg (rtx *);
 243
 244 static int check_asm_stack_operands (rtx);
 245 static int get_asm_operand_n_inputs (rtx);
 246 static rtx stack_result (tree);
 247 static void replace_reg (rtx *, int);
 248 static void remove_regno_note (rtx, enum reg_note, unsigned int);
 249 static int get_hard_regnum (stack, rtx);
 250 static rtx emit_pop_insn (rtx, stack, rtx, enum emit_where);
 251 static void emit_swap_insn (rtx, stack, rtx);
 252 static void swap_to_top(rtx, stack, rtx, rtx);
 253 static bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
 254 static bool move_nan_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
 255 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
 256 static int swap_rtx_condition (rtx);
 257 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
 258 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
 259 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
 260 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
 261 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
 262 static int convert_regs_entry (void);
 263 static void convert_regs_exit (void);
 264 static int convert_regs_1 (FILE *, basic_block);
 265 static int convert_regs_2 (FILE *, basic_block);
 266 static int convert_regs (FILE *);
 267 static void print_stack (FILE *, stack);
 268 static rtx next_flags_user (rtx);
 269 static bool compensate_edge (edge, FILE *);
 270 \f
 271 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
 272
 273 static int
 274 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
 275 {
 276   const char *fmt;
 277   int i;
 278
 279   if (STACK_REG_P (pat))
 280     return 1;
 281
 282   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
 283   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
 284     {
 285       if (fmt[i] == 'E')
 286         {
 287           int j;
 288
 289           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
 290             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
 291               return 1;
 292         }
 293       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
 294         return 1;
 295     }
 296
 297   return 0;
 298 }
 299
 300 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
 301
 302 int
 303 stack_regs_mentioned (rtx insn)
 304 {
 305   unsigned int uid, max;
 306   int test;
 307
 308   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
 309     return 0;
 310
 311   uid = INSN_UID (insn);
 312   max = VARRAY_SIZE (stack_regs_mentioned_data);
 313   if (uid >= max)
 314     {
 315       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
 316          do not grow too quickly.  */
 317       max = uid + uid / 20;
 318       VARRAY_GROW (stack_regs_mentioned_data, max);
 319     }
 320
 321   test = VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid);
 322   if (test == 0)
 323     {
 324       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
 325       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
 326       VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid) = test;
 327     }
 328
 329   return test == 1;
 330 }
 331 \f
 332 static rtx ix86_flags_rtx;
 333
 334 static rtx
 335 next_flags_user (rtx insn)
 336 {
 337   /* Search forward looking for the first use of this value.
 338      Stop at block boundaries.  */
 339
 340   while (insn != BB_END (current_block))
 341     {
 342       insn = NEXT_INSN (insn);
 343
 344       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
 345         return insn;
 346
 347       if (CALL_P (insn))
 348         return NULL_RTX;
 349     }
 350   return NULL_RTX;
 351 }
 352 \f
 353 /* Reorganize the stack into ascending numbers,
 354    after this insn.  */
 355
 356 static void
 357 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
 358 {
 359   struct stack_def temp_stack;
 360   int top;
 361
 362   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
 363      already in increasing order and no reorganization is needed.
 364
 365      Similarly if the stack is empty.  */
 366   if (regstack->top <= 0)
 367     return;
 368
 369   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
 370
 371   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
 372     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
 373
 374   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_AFTER);
 375 }
 376
 377 /* Pop a register from the stack.  */
 378
 379 static void
 380 pop_stack (stack regstack, int regno)
 381 {
 382   int top = regstack->top;
 383
 384   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
 385   regstack->top--;
 386   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
 387   if (regstack->reg [top] != regno)
 388     {
 389       int i;
 390       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
 391         if (regstack->reg [i] == regno)
 392           {
 393             int j;
 394             for (j = i; j < top; j++)
 395               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
 396             break;
 397           }
 398     }
 399 }
 400 \f
 401 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
 402    register file.  FILE is the dump file, if used.
 403
 404    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
 405    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
 406    code duplication created when the converter inserts pop insns on
 407    the edges.  */
 408
 409 bool
 410 reg_to_stack (FILE *file)
 411 {
 412   basic_block bb;
 413   int i;
 414   int max_uid;
 415
 416   /* Clean up previous run.  */
 417   stack_regs_mentioned_data = 0;
 418
 419   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
 420      expensive so we might save some compilation time.  */
 421   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
 422     if (regs_ever_live[i])
 423       break;
 424   if (i > LAST_STACK_REG)
 425     return false;
 426
 427   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
 428      build the CFG and run life analysis.
 429      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
 430      as it don't update liveness yet.  */
 431   if (!optimize
 432       || (flag_sched2_use_superblocks
 433           && flag_schedule_insns_after_reload))
 434     {
 435       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
 436       life_analysis (file, PROP_DEATH_NOTES);
 437     }
 438   mark_dfs_back_edges ();
 439
 440   /* Set up block info for each basic block.  */
 441   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
 442   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
 443     {
 444       edge e;
 445       edge_iterator ei;
 446
 447       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
 448         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
 449             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
 450           BLOCK_INFO (bb)->predecessors++;
 451     }
 452
 453   /* Create the replacement registers up front.  */
 454   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
 455     {
 456       enum machine_mode mode;
 457       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
 458            mode != VOIDmode;
 459            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
 460         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
 461       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
 462            mode != VOIDmode;
 463            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
 464         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
 465     }
 466
 467   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
 468
 469   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
 470
 471      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
 472      we're inserting these instructions before the prologue and
 473      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
 474      on zero, which we can get from `ldz'.  */
 475
 476   if (flag_pic)
 477     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
 478   else
 479     {
 480       not_a_num = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
 481       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
 482     }
 483
 484   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
 485   max_uid = get_max_uid ();
 486   VARRAY_CHAR_INIT (stack_regs_mentioned_data, max_uid + 1,
 487                     "stack_regs_mentioned cache");
 488
 489   convert_regs (file);
 490
 491   free_aux_for_blocks ();
 492   return true;
 493 }
 494
 495 \f
 496 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
 497    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
 498    PAT that stopped the search.  */
 499
 500 static rtx *
 501 get_true_reg (rtx *pat)
 502 {
 503   for (;;)
 504     switch (GET_CODE (*pat))
 505       {
 506       case SUBREG:
 507         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
 508            actual FP register in use.  */
 509         {
 510           rtx subreg;
 511           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
 512             {
 513               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
 514                                                    GET_MODE (subreg),
 515                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
 516                                                    GET_MODE (*pat));
 517               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
 518                                   GET_MODE (subreg));
 519             default:
 520               return pat;
 521             }
 522         }
 523       case FLOAT:
 524       case FIX:
 525       case FLOAT_EXTEND:
 526         pat = & XEXP (*pat, 0);
 527         break;
 528
 529       case FLOAT_TRUNCATE:
 530         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
 531           return pat;
 532         pat = & XEXP (*pat, 0);
 533         break;
 534       }
 535 }
 536 \f
 537 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
 538 static bool any_malformed_asm;
 539
 540 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
 541    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
 542    numbers below refer to that explanation.  */
 543
 544 static int
 545 check_asm_stack_operands (rtx insn)
 546 {
 547   int i;
 548   int n_clobbers;
 549   int malformed_asm = 0;
 550   rtx body = PATTERN (insn);
 551
 552   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 553   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 554   int alt;
 555
 556   rtx *clobber_reg = 0;
 557   int n_inputs, n_outputs;
 558
 559   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
 560      alternative matches, this asm is malformed.  */
 561   extract_insn (insn);
 562   constrain_operands (1);
 563   alt = which_alternative;
 564
 565   preprocess_constraints ();
 566
 567   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
 568   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
 569
 570   if (alt < 0)
 571     {
 572       malformed_asm = 1;
 573       /* Avoid further trouble with this insn.  */
 574       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
 575       return 0;
 576     }
 577
 578   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
 579   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
 580     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
 581         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
 582       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
 583
 584   /* Set up CLOBBER_REG.  */
 585
 586   n_clobbers = 0;
 587
 588   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
 589     {
 590       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
 591
 592       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
 593         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
 594           {
 595             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
 596             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
 597
 598             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
 599               reg = SUBREG_REG (reg);
 600
 601             if (STACK_REG_P (reg))
 602               {
 603                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
 604                 n_clobbers++;
 605               }
 606           }
 607     }
 608
 609   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
 610      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
 611      operand constraints must select a class with a single reg.
 612
 613      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
 614      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
 615
 616   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
 617   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
 618     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
 619       {
 620         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
 621           {
 622             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
 623             malformed_asm = 1;
 624           }
 625         else
 626           {
 627             int j;
 628
 629             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
 630               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
 631                 {
 632                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
 633                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
 634                   malformed_asm = 1;
 635                   break;
 636                 }
 637             if (j == n_clobbers)
 638               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
 639           }
 640       }
 641
 642
 643   /* Search for first non-popped reg.  */
 644   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 645     if (! reg_used_as_output[i])
 646       break;
 647
 648   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
 649   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 650     if (reg_used_as_output[i])
 651       break;
 652
 653   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
 654     {
 655       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
 656       malformed_asm = 1;
 657     }
 658
 659   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
 660      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
 661      popped.  */
 662
 663   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
 664   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
 665     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
 666       {
 667         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
 668            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
 669         int j;
 670
 671         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
 672           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
 673             break;
 674
 675         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
 676           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
 677       }
 678
 679   /* Search for first non-popped reg.  */
 680   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 681     if (! implicitly_dies[i])
 682       break;
 683
 684   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
 685   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 686     if (implicitly_dies[i])
 687       break;
 688
 689   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
 690     {
 691       error_for_asm (insn,
 692                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
 693       malformed_asm = 1;
 694     }
 695
 696   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
 697      output constraints must use the "&" earlyclobber.
 698
 699      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
 700      record any earlyclobber.  */
 701
 702   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
 703     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
 704       {
 705         int j;
 706
 707         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
 708           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
 709             {
 710               error_for_asm (insn,
 711                              "output operand %d must use %<&%> constraint", j);
 712               malformed_asm = 1;
 713             }
 714       }
 715
 716   if (malformed_asm)
 717     {
 718       /* Avoid further trouble with this insn.  */
 719       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
 720       any_malformed_asm = true;
 721       return 0;
 722     }
 723
 724   return 1;
 725 }
 726 \f
 727 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
 728    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
 729    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
 730    placed.  */
 731
 732 static int
 733 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
 734 {
 735   switch (GET_CODE (body))
 736     {
 737     case SET:
 738       gcc_assert (GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS);
 739       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
 740
 741     case ASM_OPERANDS:
 742       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
 743
 744     case PARALLEL:
 745       return get_asm_operand_n_inputs (XVECEXP (body, 0, 0));
 746
 747     default:
 748       gcc_unreachable ();
 749     }
 750 }
 751
 752 /* If current function returns its result in an fp stack register,
 753    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
 754
 755 static rtx
 756 stack_result (tree decl)
 757 {
 758   rtx result;
 759
 760   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
 761      it is not returned in a stack register.  */
 762   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
 763     return 0;
 764
 765   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
 766   if (result != 0)
 767     {
 768 #ifdef FUNCTION_OUTGOING_VALUE
 769       result
 770         = FUNCTION_OUTGOING_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
 771 #else
 772       result = FUNCTION_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
 773 #endif
 774     }
 775
 776   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
 777 }
 778 \f
 779
 780 /*
 781  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
 782  * pass over the RTL.
 783  */
 784
 785 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
 786    the desired hard REGNO.  */
 787
 788 static void
 789 replace_reg (rtx *reg, int regno)
 790 {
 791   gcc_assert (regno >= FIRST_STACK_REG);
 792   gcc_assert (regno <= LAST_STACK_REG);
 793   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
 794
 795   gcc_assert (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_FLOAT
 796               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
 797
 798   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
 799 }
 800
 801 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
 802    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
 803
 804 static void
 805 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
 806 {
 807   rtx *note_link, this;
 808
 809   note_link = &REG_NOTES (insn);
 810   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
 811     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
 812         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
 813       {
 814         *note_link = XEXP (this, 1);
 815         return;
 816       }
 817     else
 818       note_link = &XEXP (this, 1);
 819
 820   gcc_unreachable ();
 821 }
 822
 823 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
 824    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
 825    returned if the register is not found.  */
 826
 827 static int
 828 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
 829 {
 830   int i;
 831
 832   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
 833
 834   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
 835     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
 836       break;
 837
 838   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
 839 }
 840 \f
 841 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
 842    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
 843    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
 844    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
 845    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
 846    cases the movdf pattern to pop.  */
 847
 848 static rtx
 849 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
 850 {
 851   rtx pop_insn, pop_rtx;
 852   int hard_regno;
 853
 854   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
 855      CLOBBER and USE expressions.  */
 856   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
 857     {
 858       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
 859       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
 860
 861       pop_insn = NULL_RTX;
 862       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
 863         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
 864       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
 865         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
 866       gcc_assert (pop_insn);
 867       return pop_insn;
 868     }
 869
 870   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
 871
 872   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
 873
 874   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
 875                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
 876
 877   if (where == EMIT_AFTER)
 878     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
 879   else
 880     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
 881
 882   REG_NOTES (pop_insn)
 883     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
 884                          REG_NOTES (pop_insn));
 885
 886   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
 887     = regstack->reg[regstack->top];
 888   regstack->top -= 1;
 889   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
 890
 891   return pop_insn;
 892 }
 893 \f
 894 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
 895    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
 896    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
 897    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
 898
 899    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
 900
 901 static void
 902 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
 903 {
 904   int hard_regno;
 905   rtx swap_rtx;
 906   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
 907   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
 908   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
 909
 910   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
 911
 912   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
 913   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
 914     return;
 915
 916   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
 917
 918   tmp = regstack->reg[other_reg];
 919   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
 920   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
 921
 922   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
 923      block boundary.  */
 924   i1 = NULL;
 925   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
 926     {
 927       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
 928       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
 929       while (tmp != limit)
 930         {
 931           if (LABEL_P (tmp)
 932               || CALL_P (tmp)
 933               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
 934               || (NOTE_P (tmp)
 935                   && NOTE_LINE_NUMBER (tmp) == NOTE_INSN_UNLIKELY_EXECUTED_CODE)
 936               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
 937                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
 938             {
 939               i1 = tmp;
 940               break;
 941             }
 942           tmp = PREV_INSN (tmp);
 943         }
 944     }
 945
 946   if (i1 != NULL_RTX
 947       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
 948     {
 949       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
 950       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
 951
 952       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
 953          swap with, omit the swap.  */
 954
 955       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
 956           && REG_P (i1src)
 957           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
 958           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
 959         return;
 960
 961       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
 962          omit the swap.  */
 963
 964       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
 965           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
 966           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
 967         return;
 968     }
 969
 970   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
 971                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
 972
 973   if (i1)
 974     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
 975   else if (current_block)
 976     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
 977   else
 978     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
 979 }
 980 \f
 981 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
 982    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
 983    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
 984    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
 985    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
 986
 987    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
 988    is emitted.  */
 989
 990 static void
 991 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
 992 {
 993   struct stack_def temp_stack;
 994   int regno, j, k, temp;
 995
 996   temp_stack = *regstack;
 997
 998   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
 999   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
1000   gcc_assert (regno >= 0);
1001   if (regno != FIRST_STACK_REG)
1002     {
1003       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1004       j = temp_stack.top;
1005
1006       temp = temp_stack.reg[k];
1007       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1008       temp_stack.reg[j] = temp;
1009     }
1010
1011   /* Place operand 2 next on the stack.  */
1012   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
1013   gcc_assert (regno >= 0);
1014   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
1015     {
1016       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1017       j = temp_stack.top - 1;
1018
1019       temp = temp_stack.reg[k];
1020       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1021       temp_stack.reg[j] = temp;
1022     }
1023
1024   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
1025 }
1026 \f
1027 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
1028    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
1029    was deleted in the process.  */
1030
1031 static bool
1032 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1033 {
1034   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1035   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1036   rtx src, dest;
1037   rtx note;
1038   bool control_flow_insn_deleted = false;
1039
1040   src = *psrc; dest = *pdest;
1041
1042   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
1043     {
1044       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
1045          just change the register mapping and delete the insn.  */
1046
1047       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1048       if (note)
1049         {
1050           int i;
1051
1052           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
1053           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
1054
1055           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
1056             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
1057               break;
1058
1059           /* The destination must be dead, or life analysis is borked.  */
1060           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1061
1062           /* If the source is not live, this is yet another case of
1063              uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
1064           if (i < 0)
1065             return move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, dest);
1066
1067           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
1068              If so, just pop the src.  */
1069
1070           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1071             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
1072           else
1073             {
1074               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1075               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1076               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1077             }
1078
1079           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1080           delete_insn (insn);
1081           return control_flow_insn_deleted;
1082         }
1083
1084       /* The source reg does not die.  */
1085
1086       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1087          will confuse the machine description output patterns. But if
1088          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1089          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1090
1091       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1092         {
1093           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1094             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1095
1096           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1097           delete_insn (insn);
1098           return control_flow_insn_deleted;
1099         }
1100
1101       /* The destination ought to be dead.  */
1102       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1103
1104       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1105
1106       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1107       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1108       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1109     }
1110   else if (STACK_REG_P (src))
1111     {
1112       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1113          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1114          needs be.  */
1115
1116       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1117
1118       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1119       if (note)
1120         {
1121           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1122           regstack->top--;
1123           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1124         }
1125       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1126                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1127         {
1128           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1129              clobbering the source reg.  The output code can handle
1130              this by reading back the value from the MEM.
1131              But it is more efficient to use a temp register if one is
1132              available.  Push the source value here if the register
1133              stack is not full, and then write the value to memory via
1134              a pop.  */
1135           rtx push_rtx;
1136           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1137
1138           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1139           emit_insn_before (push_rtx, insn);
1140           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1141                                                 REG_NOTES (insn));
1142         }
1143
1144       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1145     }
1146   else
1147     {
1148       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1149
1150       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1151          stack regs.  The actual target is always the top of the
1152          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1153          now at top of stack.  */
1154
1155       /* The destination ought to be dead.  */
1156       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1157
1158       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1159
1160       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1161       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1162       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1163     }
1164
1165   return control_flow_insn_deleted;
1166 }
1167
1168 /* A helper function which replaces INSN with a pattern that loads up
1169    a NaN into DEST, then invokes move_for_stack_reg.  */
1170
1171 static bool
1172 move_nan_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx dest)
1173 {
1174   rtx pat;
1175
1176   dest = FP_MODE_REG (REGNO (dest), SFmode);
1177   pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, not_a_num);
1178   PATTERN (insn) = pat;
1179   INSN_CODE (insn) = -1;
1180
1181   return move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1182 }
1183 \f
1184 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1185    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1186    such.  */
1187
1188 static int
1189 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1190 {
1191   const char *fmt;
1192   int i, r = 0;
1193
1194   if (COMPARISON_P (pat))
1195     {
1196       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1197       r = 1;
1198     }
1199   else
1200     {
1201       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1202       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1203         {
1204           if (fmt[i] == 'E')
1205             {
1206               int j;
1207
1208               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1209                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1210             }
1211           else if (fmt[i] == 'e')
1212             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1213         }
1214     }
1215
1216   return r;
1217 }
1218
1219 static int
1220 swap_rtx_condition (rtx insn)
1221 {
1222   rtx pat = PATTERN (insn);
1223
1224   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1225
1226   if (GET_CODE (pat) == SET
1227       && REG_P (SET_DEST (pat))
1228       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1229     {
1230       insn = next_flags_user (insn);
1231       if (insn == NULL_RTX)
1232         return 0;
1233       pat = PATTERN (insn);
1234     }
1235
1236   /* See if this is, or ends in, a fnstsw, aka unspec 9.  If so, we're
1237      not doing anything with the cc value right now.  We may be able to
1238      search for one though.  */
1239
1240   if (GET_CODE (pat) == SET
1241       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1242       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1243     {
1244       rtx dest = SET_DEST (pat);
1245
1246       /* Search forward looking for the first use of this value.
1247          Stop at block boundaries.  */
1248       while (insn != BB_END (current_block))
1249         {
1250           insn = NEXT_INSN (insn);
1251           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1252             break;
1253           if (CALL_P (insn))
1254             return 0;
1255         }
1256
1257       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1258          other than sahf, aka unspec 10, or the value does not die
1259          (meaning we'd have to search further), then we must give up.  */
1260       pat = PATTERN (insn);
1261       if (GET_CODE (pat) != SET
1262           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1263           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1264           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1265         return 0;
1266
1267       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1268       insn = next_flags_user (insn);
1269       if (insn == NULL_RTX)
1270         return 0;
1271       pat = PATTERN (insn);
1272     }
1273
1274   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1275     {
1276       int fail = 0;
1277       INSN_CODE (insn) = -1;
1278       if (recog_memoized (insn) == -1)
1279         fail = 1;
1280       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1281          following user too.  */
1282       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1283         {
1284           insn = next_flags_user (insn);
1285           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1286             fail = 1;
1287         }
1288       if (fail)
1289         {
1290           swap_rtx_condition_1 (pat);
1291           return 0;
1292         }
1293       return 1;
1294     }
1295   return 0;
1296 }
1297
1298 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1299    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1300
1301    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1302    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1303    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1304    set up.  */
1305
1306 static void
1307 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1308 {
1309   rtx *src1, *src2;
1310   rtx src1_note, src2_note;
1311
1312   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1313   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1314
1315   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1316      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1317   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1318        || (STACK_REG_P (*src2)
1319            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1320       && swap_rtx_condition (insn))
1321     {
1322       rtx temp;
1323       temp = XEXP (pat_src, 0);
1324       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1325       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1326
1327       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1328       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1329
1330       INSN_CODE (insn) = -1;
1331     }
1332
1333   /* We will fix any death note later.  */
1334
1335   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1336
1337   if (STACK_REG_P (*src2))
1338     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1339   else
1340     src2_note = NULL_RTX;
1341
1342   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1343
1344   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1345
1346   if (STACK_REG_P (*src2))
1347     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1348
1349   if (src1_note)
1350     {
1351       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1352       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1353     }
1354
1355   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1356      the same stack register, don't bother, because only one death is
1357      needed, and it was just handled.  */
1358
1359   if (src2_note
1360       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1361             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1362     {
1363       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1364          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1365          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1366          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1367
1368       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1369           && src1_note)
1370         {
1371           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1372           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1373         }
1374       else
1375         {
1376           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1377              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1378              pop and remove the death note from here.  */
1379
1380           /* link_cc0_insns (insn); */
1381
1382           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1383
1384           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1385                          EMIT_AFTER);
1386         }
1387     }
1388 }
1389 \f
1390 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1391    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1392    was deleted in the process.  */
1393
1394 static bool
1395 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1396 {
1397   rtx *dest, *src;
1398   bool control_flow_insn_deleted = false;
1399
1400   switch (GET_CODE (pat))
1401     {
1402     case USE:
1403       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1404          Handle them by popping the dying register.  */
1405       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1406       if (STACK_REG_P (*src)
1407           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1408         {
1409           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1410           return control_flow_insn_deleted;
1411         }
1412       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1413       else
1414         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, *src) != -1);
1415       break;
1416
1417     case CLOBBER:
1418       {
1419         rtx note;
1420
1421         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1422         if (STACK_REG_P (*dest))
1423           {
1424             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1425
1426             if (pat != PATTERN (insn))
1427               {
1428                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1429                    it's own scratch register.  It does this by clobbering
1430                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1431                    register.  If the register is live, kill it now.
1432                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1433                    later too.  */
1434
1435                 if (note)
1436                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1437                 else
1438                   {
1439                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1440                     gcc_assert (note);
1441                   }
1442                 remove_note (insn, note);
1443                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1444               }
1445             else
1446               {
1447                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1448                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1449                    all other clobbers, this must be due to a function
1450                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1451
1452                 if (!note)
1453                   {
1454                     rtx t = *dest;
1455                     if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1456                       control_flow_insn_deleted
1457                         |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1458                     if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (t)))
1459                       {
1460                         t = FP_MODE_REG (REGNO (t) + 1, DFmode);
1461                         if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1462                           control_flow_insn_deleted
1463                             |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1464                       }
1465                   }
1466               }
1467           }
1468         break;
1469       }
1470
1471     case SET:
1472       {
1473         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1474         rtx src1_note, src2_note;
1475         rtx pat_src;
1476
1477         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1478         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1479         pat_src = SET_SRC (pat);
1480
1481         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1482         if (STACK_REG_P (*src)
1483             || (STACK_REG_P (*dest)
1484                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1485                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1486           {
1487             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1488             break;
1489           }
1490
1491         switch (GET_CODE (pat_src))
1492           {
1493           case COMPARE:
1494             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1495             break;
1496
1497           case CALL:
1498             {
1499               int count;
1500               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1501                    --count >= 0;)
1502                 {
1503                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1504                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1505                 }
1506             }
1507             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1508             break;
1509
1510           case REG:
1511             /* This is a `tstM2' case.  */
1512             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1513             src1 = src;
1514
1515             /* Fall through.  */
1516
1517           case FLOAT_TRUNCATE:
1518           case SQRT:
1519           case ABS:
1520           case NEG:
1521             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1522                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1523                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1524                source.  */
1525
1526             if (src1 == 0)
1527               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1528
1529             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1530
1531             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1532
1533             if (STACK_REG_P (*dest))
1534               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1535
1536             if (src1_note)
1537               {
1538                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1539                 regstack->top--;
1540                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1541               }
1542
1543             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1544             break;
1545
1546           case MINUS:
1547           case DIV:
1548             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1549                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1550                can be used.  */
1551           case MULT:
1552           case PLUS:
1553             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1554                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1555                source and some other stack register (possibly top of stack)
1556                as a destination.  */
1557
1558             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1559             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1560
1561             /* We will fix any death note later.  */
1562
1563             if (STACK_REG_P (*src1))
1564               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1565             else
1566               src1_note = NULL_RTX;
1567             if (STACK_REG_P (*src2))
1568               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1569             else
1570               src2_note = NULL_RTX;
1571
1572             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1573                must be top of stack.  */
1574
1575             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1576               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1577             else
1578               {
1579                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1580                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1581                    the new top of stack.  */
1582
1583                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1584
1585                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1586                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1587                 gcc_assert (src1_hard_regnum != -1);
1588                 gcc_assert (src2_hard_regnum != -1);
1589
1590                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1591                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1592                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1593               }
1594
1595             if (STACK_REG_P (*src1))
1596               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1597             if (STACK_REG_P (*src2))
1598               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1599
1600             if (src1_note)
1601               {
1602                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1603
1604                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1605                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1606                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1607                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1608                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1609
1610                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1611                   {
1612                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1613                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1614                   }
1615                 else
1616                   {
1617                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1618
1619                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1620                     replace_reg (dest, regno);
1621
1622                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1623                       = regstack->reg[regstack->top];
1624                   }
1625
1626                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1627                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1628                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1629                 regstack->top--;
1630               }
1631             else if (src2_note)
1632               {
1633                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1634                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1635                   {
1636                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1637                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1638                   }
1639                 else
1640                   {
1641                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1642
1643                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1644                     replace_reg (dest, regno);
1645
1646                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1647                       = regstack->reg[regstack->top];
1648                   }
1649
1650                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1651                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1652                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1653                 regstack->top--;
1654               }
1655             else
1656               {
1657                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1658                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1659               }
1660
1661             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1662             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1663                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1664                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1665              {
1666                 int tmp = REGNO (*src1);
1667                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1668                 replace_reg (src2, tmp);
1669              }
1670             break;
1671
1672           case UNSPEC:
1673             switch (XINT (pat_src, 1))
1674               {
1675               case UNSPEC_SIN:
1676               case UNSPEC_COS:
1677               case UNSPEC_FRNDINT:
1678               case UNSPEC_F2XM1:
1679
1680               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1681               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1682               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1683               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1684
1685                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1686
1687                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1688
1689                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1690
1691                 /* Input should never die, it is
1692                    replaced with output.  */
1693                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1694                 gcc_assert (!src1_note);
1695
1696                 if (STACK_REG_P (*dest))
1697                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1698
1699                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1700                 break;
1701
1702               case UNSPEC_FPATAN:
1703               case UNSPEC_FYL2X:
1704               case UNSPEC_FYL2XP1:
1705                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1706
1707                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1708                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1709
1710                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1711                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1712
1713                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1714
1715                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1716                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1717
1718                 if (src1_note)
1719                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1720                 if (src2_note)
1721                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1722
1723                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1724                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1725                                     regstack->reg[regstack->top]);
1726                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1727                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1728                 regstack->top -= 2;
1729
1730                 /* Push the result back onto the stack.  */
1731                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1732                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1733                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1734                 break;
1735
1736               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1737               case UNSPEC_FPREM_F:
1738               case UNSPEC_FPREM1_F:
1739                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1740                    first part of double input, double output insn.  */
1741
1742                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1743                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1744
1745                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1746                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1747
1748                 /* Inputs should never die, they are
1749                    replaced with outputs.  */
1750                 gcc_assert (!src1_note);
1751                 gcc_assert (!src2_note);
1752
1753                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1754
1755                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1756                    will be filled in second part of insn.  */
1757                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1758                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1759                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1760                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1761                 }
1762
1763                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1764                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1765                 break;
1766
1767               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1768               case UNSPEC_FPREM_U:
1769               case UNSPEC_FPREM1_U:
1770                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1771                    second part of double input, double output insn.  */
1772
1773                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1774                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1775
1776                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1777                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1778
1779                 /* Inputs should never die, they are
1780                    replaced with outputs.  */
1781                 gcc_assert (!src1_note);
1782                 gcc_assert (!src2_note);
1783
1784                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1785
1786                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1787                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1788                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1789                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1790                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1791                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1792                 }
1793
1794                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1795                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1796                 break;
1797
1798               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1799               case UNSPEC_TAN_ONE:
1800               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1801                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1802                    first part of one input, double output insn.  */
1803
1804                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1805
1806                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1807
1808                 /* Input should never die, it is
1809                    replaced with output.  */
1810                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1811                 gcc_assert (!src1_note);
1812
1813                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1814                    will be filled in second part of insn.  */
1815                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1816                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1817                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1818                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1819                 }
1820
1821                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1822                 break;
1823
1824               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1825               case UNSPEC_TAN_TAN:
1826               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1827                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1828                    second part of one input, double output insn.  */
1829
1830                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1831
1832                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1833
1834                 /* Input should never die, it is
1835                    replaced with output.  */
1836                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1837                 gcc_assert (!src1_note);
1838
1839                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1840                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1841                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1842                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1843                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1844                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1845
1846                   regstack->top++;
1847                 }
1848
1849                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1850                 break;
1851
1852               case UNSPEC_SAHF:
1853                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1854                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1855
1856                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1857                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1858                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1859                 /* Fall through.  */
1860
1861               case UNSPEC_FNSTSW:
1862                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1863                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1864                    up before now.  */
1865
1866                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1867                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1868
1869                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1870                 break;
1871
1872               default:
1873                 gcc_unreachable ();
1874               }
1875             break;
1876
1877           case IF_THEN_ELSE:
1878             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1879
1880             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1881             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1882
1883             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1884             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1885
1886             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1887                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1888                will move the destination to the top of stack. But if the
1889                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1890                have to handle it here.  */
1891             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1892                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1893               {
1894                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1895                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1896                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1897                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1898                      && src1_note)
1899                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1900                         && src2_note))
1901                   {
1902                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1903                                 - FIRST_STACK_REG);
1904                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1905                                 - FIRST_STACK_REG);
1906
1907                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1908                        swapped on the stack */
1909                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1910                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1911
1912                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1913                        i386 do have comparison always reversible.  */
1914                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1915                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1916                   }
1917                 else
1918                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1919               }
1920
1921             {
1922               rtx src_note [3];
1923               int i;
1924
1925               src_note[0] = 0;
1926               src_note[1] = src1_note;
1927               src_note[2] = src2_note;
1928
1929               if (STACK_REG_P (*src1))
1930                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1931               if (STACK_REG_P (*src2))
1932                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1933
1934               for (i = 1; i <= 2; i++)
1935                 if (src_note [i])
1936                   {
1937                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1938
1939                     /* If the register that dies is not at the top of
1940                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1941                        Top of stack should never die, as it is the
1942                        destination.  */
1943                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1944                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1945                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1946                                     EMIT_AFTER);
1947                   }
1948             }
1949
1950             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1951                not present.  */
1952             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1953               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1954             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1955             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1956             break;
1957
1958           default:
1959             gcc_unreachable ();
1960           }
1961         break;
1962       }
1963
1964     default:
1965       break;
1966     }
1967
1968   return control_flow_insn_deleted;
1969 }
1970 \f
1971 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1972    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1973    before the insn, and is updated with changes made here.
1974
1975    There are several requirements and assumptions about the use of
1976    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
1977    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
1978    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
1979    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
1980
1981 static void
1982 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
1983 {
1984   rtx body = PATTERN (insn);
1985   int alt;
1986
1987   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
1988   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
1989   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
1990
1991   rtx *clobber_reg = 0;
1992   rtx **clobber_loc = 0;
1993
1994   struct stack_def temp_stack;
1995   int n_notes;
1996   int n_clobbers;
1997   rtx note;
1998   int i;
1999   int n_inputs, n_outputs;
2000
2001   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2002     return;
2003
2004   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2005      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2006      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2007   extract_insn (insn);
2008   constrain_operands (1);
2009   alt = which_alternative;
2010
2011   preprocess_constraints ();
2012
2013   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
2014   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
2015
2016   gcc_assert (alt >= 0);
2017
2018   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2019   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2020     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2021         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
2022       {
2023         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2024         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2025       }
2026
2027   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2028
2029   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2030     i++;
2031
2032   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
2033   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
2034   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
2035
2036   n_notes = 0;
2037   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2038     {
2039       rtx reg = XEXP (note, 0);
2040       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2041
2042       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2043         {
2044           loc = & SUBREG_REG (reg);
2045           reg = SUBREG_REG (reg);
2046         }
2047
2048       if (STACK_REG_P (reg)
2049           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2050               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2051         {
2052           note_reg[n_notes] = reg;
2053           note_loc[n_notes] = loc;
2054           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2055           n_notes++;
2056         }
2057     }
2058
2059   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2060
2061   n_clobbers = 0;
2062
2063   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2064     {
2065       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2066       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2067
2068       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2069         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2070           {
2071             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2072             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2073             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2074
2075             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2076               {
2077                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2078                 reg = SUBREG_REG (reg);
2079               }
2080
2081             if (STACK_REG_P (reg))
2082               {
2083                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2084                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2085                 n_clobbers++;
2086               }
2087           }
2088     }
2089
2090   temp_stack = *regstack;
2091
2092   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2093
2094   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2095     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2096         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2097                                FLOAT_REGS)
2098         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2099       {
2100         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2101            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2102            these constraints are for single register classes, and
2103            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2104            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2105            actual reg this operand needs to be in.  */
2106
2107         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2108
2109         gcc_assert (regno >= 0);
2110
2111         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2112           {
2113             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2114                it and swap it with whatever is already in I's place.
2115                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2116                should be.  */
2117             int j, k, temp;
2118
2119             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2120             j = (temp_stack.top
2121                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2122
2123             temp = temp_stack.reg[k];
2124             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2125             temp_stack.reg[j] = temp;
2126           }
2127       }
2128
2129   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2130      order.  */
2131
2132   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2133
2134   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2135      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2136
2137   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2138     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2139       {
2140         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2141
2142         gcc_assert (regnum >= 0);
2143
2144         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2145       }
2146
2147   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2148     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2149       {
2150         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2151
2152         gcc_assert (regnum >= 0);
2153
2154         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2155       }
2156
2157   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2158     {
2159       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2160          Don't try to replace it in that case.  */
2161       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2162
2163       if (regnum >= 0)
2164         {
2165           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2166              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2167              the right reg there without calling replace_reg.  */
2168
2169           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2170         }
2171     }
2172
2173   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2174
2175   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2176     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2177       {
2178         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2179            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2180         int j;
2181
2182         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2183           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2184             break;
2185
2186         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2187           {
2188             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2189                But that's OK, because all we need to do is pop the
2190                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2191                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2192                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2193
2194             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2195                                 regstack->reg[regstack->top]);
2196             regstack->top--;
2197           }
2198       }
2199
2200   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2201      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2202      ???  Explain why this is true.  */
2203
2204   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2205     {
2206       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2207       int j;
2208
2209       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2210         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2211             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2212           {
2213             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2214             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2215             break;
2216           }
2217     }
2218
2219   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2220      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2221      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2222
2223      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2224      in the death notes have already been substituted.  */
2225
2226   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2227     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2228       {
2229         int j;
2230
2231         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2232           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2233               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2234             {
2235               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2236                                     EMIT_AFTER);
2237               break;
2238             }
2239       }
2240
2241   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2242     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2243       {
2244         int j;
2245
2246         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2247           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2248               && note_kind[j] == REG_DEAD
2249               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2250                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2251             {
2252               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2253                                     EMIT_AFTER);
2254               break;
2255             }
2256       }
2257 }
2258 \f
2259 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2260    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2261    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2262    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2263    a control flow insn was deleted in the process.  */
2264
2265 static bool
2266 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2267 {
2268   rtx *note_link, note;
2269   bool control_flow_insn_deleted = false;
2270   int i;
2271
2272   if (CALL_P (insn))
2273     {
2274       int top = regstack->top;
2275
2276       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2277          registers for this call, make sure they are in the right
2278          order.  */
2279
2280       if (top >= 0)
2281         {
2282           straighten_stack (PREV_INSN (insn), regstack);
2283
2284           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2285
2286           while (regstack->top >= 0)
2287             {
2288               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2289               regstack->top--;
2290             }
2291         }
2292     }
2293
2294   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2295      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2296      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2297      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2298      fail otherwise.  */
2299
2300   if (stack_regs_mentioned (insn))
2301     {
2302       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2303       if (n_operands >= 0)
2304         {
2305           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2306              decide how many are inputs, and do register substitution.
2307              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2308
2309           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2310           return control_flow_insn_deleted;
2311         }
2312
2313       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2314         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2315           {
2316             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2317               {
2318                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2319                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2320                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2321                 control_flow_insn_deleted
2322                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2323                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2324               }
2325           }
2326       else
2327         control_flow_insn_deleted
2328           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2329     }
2330
2331   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2332      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2333
2334   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2335     return control_flow_insn_deleted;
2336
2337   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2338      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2339      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2340      making it no longer `unset'.  */
2341
2342   note_link = &REG_NOTES (insn);
2343   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2344     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2345       {
2346         *note_link = XEXP (note, 1);
2347         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2348       }
2349     else
2350       note_link = &XEXP (note, 1);
2351
2352   return control_flow_insn_deleted;
2353 }
2354 \f
2355 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2356    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2357    a register live in the new block that is not now live.
2358
2359    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2360    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2361    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2362    the same as NEW upon return.
2363
2364    This function will not preserve block_end[].  But that information
2365    is no longer needed once this has executed.  */
2366
2367 static void
2368 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2369 {
2370   int reg;
2371   int update_end = 0;
2372
2373   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2374      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2375
2376   if (where == EMIT_AFTER)
2377     {
2378       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2379         update_end = 1;
2380       insn = NEXT_INSN (insn);
2381     }
2382
2383   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2384
2385   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2386      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2387      to pop registers that minimizes the number number of fxchs below.  */
2388   if (new->top > 0)
2389     {
2390       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2391       int pops[REG_STACK_SIZE];
2392       int next, dest, topsrc;
2393
2394       /* First pass to determine the free slots.  */
2395       for (reg = 0; reg <= new->top; reg++)
2396         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]);
2397
2398       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2399       topsrc = -1;
2400       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2401         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2402           {
2403             dest = -1;
2404             for (next = 0; next <= new->top; next++)
2405               if (!slots[next] && new->reg[next] == old->reg[reg])
2406                 {
2407                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2408                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2409                   if (next == new->top)
2410                     topsrc = reg;
2411                   slots[next] = true;
2412                   dest = next;
2413                   break;
2414                 }
2415             pops[reg] = dest;
2416           }
2417         else
2418           pops[reg] = reg;
2419
2420       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2421          location, if we still need to permute the stack below and we
2422          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2423          slot is still unallocated, in which case we should place the
2424          top of stack there.  */
2425       if (topsrc != -1)
2426         for (reg = 0; reg < new->top; reg++)
2427           if (!slots[reg])
2428             {
2429               pops[topsrc] = reg;
2430               slots[new->top] = false;
2431               slots[reg] = true;
2432               break;
2433             }
2434
2435       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2436       next = new->top;
2437       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2438         {
2439           dest = pops[reg];
2440           if (dest == -1)
2441             {
2442               /* Find next free slot.  */
2443               while (slots[next])
2444                 next--;
2445               dest = next--;
2446             }
2447           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2448                          EMIT_BEFORE);
2449         }
2450     }
2451   else
2452     {
2453       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2454          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2455          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2456       int live, next;
2457
2458       live = 0;
2459       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2460         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2461           live++;
2462
2463       next = live;
2464       while (old->top >= live)
2465         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[old->top]))
2466           {
2467             while (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[next]))
2468               next--;
2469             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2470                            EMIT_BEFORE);
2471           }
2472         else
2473           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2474                          EMIT_BEFORE);
2475     }
2476
2477   if (new->top == -2)
2478     {
2479       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2480          the old stack order.  */
2481
2482       new->top = old->top;
2483       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2484     }
2485   else
2486     {
2487       /* This block has been entered before, and we must match the
2488          previously selected stack order.  */
2489
2490       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2491          not their depth or liveliness.  */
2492
2493       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2494       gcc_unreachable ();
2495     win:
2496       gcc_assert (old->top == new->top);
2497
2498       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2499          swaps until the stack is correct.
2500
2501          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2502          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2503          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2504          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2505          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2506
2507       if (new->top != -1)
2508         do
2509           {
2510             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2511                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2512
2513             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2514               {
2515                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2516                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2517                     break;
2518
2519                 gcc_assert (reg != -1);
2520
2521                 emit_swap_insn (insn, old,
2522                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2523               }
2524
2525             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2526              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2527              above fix it.  */
2528
2529             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2530               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2531                 {
2532                   emit_swap_insn (insn, old,
2533                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2534                   break;
2535                 }
2536           } while (reg >= 0);
2537
2538       /* At this point there must be no differences.  */
2539
2540       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2541         gcc_assert (old->reg[reg] == new->reg[reg]);
2542     }
2543
2544   if (update_end)
2545     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2546 }
2547 \f
2548 /* Print stack configuration.  */
2549
2550 static void
2551 print_stack (FILE *file, stack s)
2552 {
2553   if (! file)
2554     return;
2555
2556   if (s->top == -2)
2557     fprintf (file, "uninitialized\n");
2558   else if (s->top == -1)
2559     fprintf (file, "empty\n");
2560   else
2561     {
2562       int i;
2563       fputs ("[ ", file);
2564       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2565         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2566       fputs ("]\n", file);
2567     }
2568 }
2569 \f
2570 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2571    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2572    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2573    are initialized before use.
2574
2575    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2576    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2577
2578 static int
2579 convert_regs_entry (void)
2580 {
2581   int inserted = 0;
2582   edge e;
2583   edge_iterator ei;
2584   basic_block block;
2585
2586   FOR_EACH_BB_REVERSE (block)
2587     {
2588       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2589       int reg;
2590
2591       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
2592       bi->stack_in.top = -2;
2593
2594       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
2595       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
2596         {
2597           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_end, reg))
2598             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
2599           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_start, reg))
2600             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
2601         }
2602     }
2603
2604   /* Load something into each stack register live at function entry.
2605      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2606      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2607      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2608      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2609
2610      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2611      never seen by the convert_regs pass.  */
2612
2613   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2614     {
2615       basic_block block = e->dest;
2616       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2617       int reg, top = -1;
2618
2619       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2620         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2621           {
2622             rtx init;
2623
2624             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2625
2626             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2627                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2628                                 not_a_num);
2629             insert_insn_on_edge (init, e);
2630             inserted = 1;
2631           }
2632
2633       bi->stack_in.top = top;
2634     }
2635
2636   return inserted;
2637 }
2638
2639 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2640    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2641
2642 static void
2643 convert_regs_exit (void)
2644 {
2645   int value_reg_low, value_reg_high;
2646   stack output_stack;
2647   rtx retvalue;
2648
2649   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2650   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2651   if (retvalue)
2652     {
2653       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2654       value_reg_high = value_reg_low
2655         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2656     }
2657
2658   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2659   if (value_reg_low == -1)
2660     output_stack->top = -1;
2661   else
2662     {
2663       int reg;
2664
2665       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2666       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2667         {
2668           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2669           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2670         }
2671     }
2672 }
2673
2674 /* Adjust the stack of this block on exit to match the stack of the
2675    target block, or copy stack info into the stack of the successor
2676    of the successor hasn't been processed yet.  */
2677 static bool
2678 compensate_edge (edge e, FILE *file)
2679 {
2680   basic_block block = e->src, target = e->dest;
2681   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2682   struct stack_def regstack, tmpstack;
2683   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2684   int reg;
2685
2686   current_block = block;
2687   regstack = bi->stack_out;
2688   if (file)
2689     fprintf (file, "Edge %d->%d: ", block->index, target->index);
2690
2691   if (target_stack->top == -2)
2692     {
2693       /* The target block hasn't had a stack order selected.
2694          We need merely ensure that no pops are needed.  */
2695       for (reg = regstack.top; reg >= 0; --reg)
2696         if (!TEST_HARD_REG_BIT (target_stack->reg_set, regstack.reg[reg]))
2697           break;
2698
2699       if (reg == -1)
2700         {
2701           if (file)
2702             fprintf (file, "new block; copying stack position\n");
2703
2704           /* change_stack kills values in regstack.  */
2705           tmpstack = regstack;
2706
2707           change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack, EMIT_AFTER);
2708           return false;
2709         }
2710
2711       if (file)
2712         fprintf (file, "new block; pops needed\n");
2713     }
2714   else
2715     {
2716       if (target_stack->top == regstack.top)
2717         {
2718           for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2719             if (target_stack->reg[reg] != regstack.reg[reg])
2720               break;
2721
2722           if (reg == -1)
2723             {
2724               if (file)
2725                 fprintf (file, "no changes needed\n");
2726               return false;
2727             }
2728         }
2729
2730       if (file)
2731         {
2732           fprintf (file, "correcting stack to ");
2733           print_stack (file, target_stack);
2734         }
2735     }
2736
2737   /* Care for non-call EH edges specially.  The normal return path have
2738      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2739      library.  */
2740   if ((e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL_CALL)) == EDGE_EH)
2741     target_stack->top = -1;
2742
2743   /* Other calls may appear to have values live in st(0), but the
2744      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2745   else if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2746     {
2747       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2748          live at st(0) on the end of the source block, and no
2749          values live at the beginning of the destination block.  */
2750       HARD_REG_SET tmp;
2751
2752       CLEAR_HARD_REG_SET (tmp);
2753       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (target_stack->reg_set, tmp, eh1);
2754       gcc_unreachable ();
2755     eh1:
2756
2757       /* We are sure that there is st(0) live, otherwise we won't compensate.
2758          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2759       SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG);
2760       if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, FIRST_STACK_REG + 1))
2761         SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG + 1);
2762       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, tmp, eh2);
2763       gcc_unreachable ();
2764     eh2:
2765
2766       target_stack->top = -1;
2767     }
2768
2769   /* It is better to output directly to the end of the block
2770      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2771      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2772      edge out, and it is not abnormal.  */
2773   else if (EDGE_COUNT (block->succs) == 1 && !(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2774     {
2775       /* change_stack kills values in regstack.  */
2776       tmpstack = regstack;
2777
2778       change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack,
2779                     (JUMP_P (BB_END (block))
2780                      ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2781     }
2782   else
2783     {
2784       rtx seq, after;
2785
2786       /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2787          avoid any live register across them, so we should never
2788          have to insert instructions on such edges.  */
2789       gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2790
2791       current_block = NULL;
2792       start_sequence ();
2793
2794       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2795       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2796
2797       tmpstack = regstack;
2798       change_stack (after, &tmpstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2799
2800       seq = get_insns ();
2801       end_sequence ();
2802
2803       insert_insn_on_edge (seq, e);
2804       return true;
2805     }
2806   return false;
2807 }
2808
2809 /* Convert stack register references in one block.  */
2810
2811 static int
2812 convert_regs_1 (FILE *file, basic_block block)
2813 {
2814   struct stack_def regstack;
2815   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2816   int inserted, reg;
2817   rtx insn, next;
2818   edge e, beste = NULL;
2819   bool control_flow_insn_deleted = false;
2820   edge_iterator ei;
2821
2822   inserted = 0;
2823   any_malformed_asm = false;
2824
2825   /* Find the edge we will copy stack from.  It should be the most frequent
2826      one as it will get cheapest after compensation code is generated,
2827      if multiple such exists, take one with largest count, prefer critical
2828      one (as splitting critical edges is more expensive), or one with lowest
2829      index, to avoid random changes with different orders of the edges.  */
2830   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2831     {
2832       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2833         ;
2834       else if (! beste)
2835         beste = e;
2836       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) < EDGE_FREQUENCY (e))
2837         beste = e;
2838       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) > EDGE_FREQUENCY (e))
2839         ;
2840       else if (beste->count < e->count)
2841         beste = e;
2842       else if (beste->count > e->count)
2843         ;
2844       else if ((EDGE_CRITICAL_P (e) != 0)
2845                != (EDGE_CRITICAL_P (beste) != 0))
2846         {
2847           if (EDGE_CRITICAL_P (e))
2848             beste = e;
2849         }
2850       else if (e->src->index < beste->src->index)
2851         beste = e;
2852     }
2853
2854   /* Initialize stack at block entry.  */
2855   if (bi->stack_in.top == -2)
2856     {
2857       if (beste)
2858         inserted |= compensate_edge (beste, file);
2859       else
2860         {
2861           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2862           int reg;
2863
2864           bi->stack_in.top = -1;
2865           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2866             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2867               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2868         }
2869     }
2870   else
2871     /* Entry blocks do have stack already initialized.  */
2872     beste = NULL;
2873
2874   current_block = block;
2875
2876   if (file)
2877     {
2878       fprintf (file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2879       print_stack (file, &bi->stack_in);
2880     }
2881
2882   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2883      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2884   next = BB_HEAD (block);
2885   regstack = bi->stack_in;
2886   do
2887     {
2888       insn = next;
2889       next = NEXT_INSN (insn);
2890
2891       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2892       gcc_assert (next);
2893       if (insn == BB_END (block))
2894         next = NULL;
2895
2896       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2897          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2898       if (stack_regs_mentioned (insn)
2899           || CALL_P (insn))
2900         {
2901           if (file)
2902             {
2903               fprintf (file, "  insn %d input stack: ",
2904                        INSN_UID (insn));
2905               print_stack (file, &regstack);
2906             }
2907           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2908         }
2909     }
2910   while (next);
2911
2912   if (file)
2913     {
2914       fprintf (file, "Expected live registers [");
2915       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2916         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2917           fprintf (file, " %d", reg);
2918       fprintf (file, " ]\nOutput stack: ");
2919       print_stack (file, &regstack);
2920     }
2921
2922   insn = BB_END (block);
2923   if (JUMP_P (insn))
2924     insn = PREV_INSN (insn);
2925
2926   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2927      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2928      necessary moves for them.  */
2929
2930   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2931     {
2932       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2933           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2934         {
2935           rtx set;
2936
2937           if (file)
2938             fprintf (file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
2939
2940           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
2941           insn = emit_insn_after (set, insn);
2942           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2943         }
2944     }
2945
2946   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2947      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2948      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2949      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2950      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2951
2952      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2953      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2954      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2955      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2956      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2957
2958      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2959      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2960      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2961      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2962
2963   if (control_flow_insn_deleted)
2964     purge_dead_edges (block);
2965
2966   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2967      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2968      same pattern of register kills as before.  */
2969   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2970   gcc_assert (any_malformed_asm);
2971  win:
2972   bi->stack_out = regstack;
2973
2974   /* Compensate the back edges, as those wasn't visited yet.  */
2975   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2976     {
2977       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
2978           || (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR))
2979         {
2980           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->dest)->done
2981                       || e->dest == block);
2982           inserted |= compensate_edge (e, file);
2983         }
2984     }
2985   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2986     {
2987       if (e != beste && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2988           && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
2989         {
2990           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->src)->done);
2991           inserted |= compensate_edge (e, file);
2992         }
2993     }
2994
2995   return inserted;
2996 }
2997
2998 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2999
3000 static int
3001 convert_regs_2 (FILE *file, basic_block block)
3002 {
3003   basic_block *stack, *sp;
3004   int inserted;
3005
3006   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
3007      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
3008      of every block has already been computed.  */
3009
3010   stack = xmalloc (sizeof (*stack) * n_basic_blocks);
3011   sp = stack;
3012
3013   *sp++ = block;
3014
3015   inserted = 0;
3016   do
3017     {
3018       edge e;
3019       edge_iterator ei;
3020
3021       block = *--sp;
3022
3023       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
3024          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
3025          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
3026          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
3027          we check the necessity to process some of these successors
3028          before such an edge deletion may happen.  However, there is
3029          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
3030          the edge between them happens to be deleted, the successor
3031          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
3032          is that there is no way to preventively detect this case so we
3033          stack the successor in all cases and hand over the task of
3034          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
3035
3036       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3037         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3038           {
3039             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
3040             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
3041               *sp++ = e->dest;
3042           }
3043
3044       inserted |= convert_regs_1 (file, block);
3045       BLOCK_INFO (block)->done = 1;
3046     }
3047   while (sp != stack);
3048
3049   free (stack);
3050
3051   return inserted;
3052 }
3053
3054 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3055    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3056    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3057
3058 static int
3059 convert_regs (FILE *file)
3060 {
3061   int inserted;
3062   basic_block b;
3063   edge e;
3064   edge_iterator ei;
3065
3066   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3067   inserted = convert_regs_entry ();
3068
3069   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3070   convert_regs_exit ();
3071   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3072
3073   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3074      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3075      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3076
3077   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3078   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3079     inserted |= convert_regs_2 (file, e->dest);
3080
3081   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3082      for keeping these even when not optimizing.  */
3083   FOR_EACH_BB (b)
3084     {
3085       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3086
3087       if (! bi->done)
3088         inserted |= convert_regs_2 (file, b);
3089     }
3090   clear_aux_for_blocks ();
3091
3092   fixup_abnormal_edges ();
3093   if (inserted)
3094     commit_edge_insertions ();
3095
3096   if (file)
3097     fputc ('\n', file);
3098
3099   return inserted;
3100 }
3101 #endif /* STACK_REGS */
3102
3103 #include "gt-reg-stack.h"