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_FIST:
1676                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1677
1678                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1679                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1680
1681                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1682
1683                 if (STACK_REG_P (*dest))
1684                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1685
1686                 if (src1_note)
1687                   {
1688                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1689                     regstack->top--;
1690                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1691                   }
1692
1693                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1694                 break;
1695
1696               case UNSPEC_SIN:
1697               case UNSPEC_COS:
1698               case UNSPEC_FRNDINT:
1699               case UNSPEC_F2XM1:
1700
1701               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1702               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1703               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1704               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1705
1706                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1707
1708                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1709
1710                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1711
1712                 /* Input should never die, it is
1713                    replaced with output.  */
1714                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1715                 gcc_assert (!src1_note);
1716
1717                 if (STACK_REG_P (*dest))
1718                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1719
1720                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1721                 break;
1722
1723               case UNSPEC_FPATAN:
1724               case UNSPEC_FYL2X:
1725               case UNSPEC_FYL2XP1:
1726                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1727
1728                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1729                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1730
1731                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1732                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1733
1734                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1735
1736                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1737                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1738
1739                 if (src1_note)
1740                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1741                 if (src2_note)
1742                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1743
1744                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1745                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1746                                     regstack->reg[regstack->top]);
1747                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1748                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1749                 regstack->top -= 2;
1750
1751                 /* Push the result back onto the stack.  */
1752                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1753                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1754                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1755                 break;
1756
1757               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1758               case UNSPEC_FPREM_F:
1759               case UNSPEC_FPREM1_F:
1760                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1761                    first part of double input, double output insn.  */
1762
1763                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1764                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1765
1766                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1767                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1768
1769                 /* Inputs should never die, they are
1770                    replaced with outputs.  */
1771                 gcc_assert (!src1_note);
1772                 gcc_assert (!src2_note);
1773
1774                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1775
1776                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1777                    will be filled in second part of insn.  */
1778                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1779                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1780                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1781                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1782                 }
1783
1784                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1785                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1786                 break;
1787
1788               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1789               case UNSPEC_FPREM_U:
1790               case UNSPEC_FPREM1_U:
1791                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1792                    second part of double input, double output insn.  */
1793
1794                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1795                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1796
1797                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1798                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1799
1800                 /* Inputs should never die, they are
1801                    replaced with outputs.  */
1802                 gcc_assert (!src1_note);
1803                 gcc_assert (!src2_note);
1804
1805                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1806
1807                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1808                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1809                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1810                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1811                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1812                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1813                 }
1814
1815                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1816                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1817                 break;
1818
1819               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1820               case UNSPEC_TAN_ONE:
1821               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1822                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1823                    first part of one input, double output insn.  */
1824
1825                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1826
1827                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1828
1829                 /* Input should never die, it is
1830                    replaced with output.  */
1831                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1832                 gcc_assert (!src1_note);
1833
1834                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1835                    will be filled in second part of insn.  */
1836                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1837                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1838                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1839                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1840                 }
1841
1842                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1843                 break;
1844
1845               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1846               case UNSPEC_TAN_TAN:
1847               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1848                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1849                    second part of one input, double output insn.  */
1850
1851                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1852
1853                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1854
1855                 /* Input should never die, it is
1856                    replaced with output.  */
1857                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1858                 gcc_assert (!src1_note);
1859
1860                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1861                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1862                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1863                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1864                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1865                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1866
1867                   regstack->top++;
1868                 }
1869
1870                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1871                 break;
1872
1873               case UNSPEC_SAHF:
1874                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1875                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1876
1877                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1878                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1879                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1880                 /* Fall through.  */
1881
1882               case UNSPEC_FNSTSW:
1883                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1884                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1885                    up before now.  */
1886
1887                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1888                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1889
1890                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1891                 break;
1892
1893               default:
1894                 gcc_unreachable ();
1895               }
1896             break;
1897
1898           case IF_THEN_ELSE:
1899             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1900
1901             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1902             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1903
1904             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1905             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1906
1907             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1908                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1909                will move the destination to the top of stack. But if the
1910                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1911                have to handle it here.  */
1912             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1913                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1914               {
1915                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1916                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1917                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1918                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1919                      && src1_note)
1920                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1921                         && src2_note))
1922                   {
1923                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1924                                 - FIRST_STACK_REG);
1925                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1926                                 - FIRST_STACK_REG);
1927
1928                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1929                        swapped on the stack */
1930                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1931                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1932
1933                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1934                        i386 do have comparison always reversible.  */
1935                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1936                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1937                   }
1938                 else
1939                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1940               }
1941
1942             {
1943               rtx src_note [3];
1944               int i;
1945
1946               src_note[0] = 0;
1947               src_note[1] = src1_note;
1948               src_note[2] = src2_note;
1949
1950               if (STACK_REG_P (*src1))
1951                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1952               if (STACK_REG_P (*src2))
1953                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1954
1955               for (i = 1; i <= 2; i++)
1956                 if (src_note [i])
1957                   {
1958                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1959
1960                     /* If the register that dies is not at the top of
1961                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1962                        Top of stack should never die, as it is the
1963                        destination.  */
1964                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1965                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1966                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1967                                     EMIT_AFTER);
1968                   }
1969             }
1970
1971             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1972                not present.  */
1973             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1974               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1975             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1976             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1977             break;
1978
1979           default:
1980             gcc_unreachable ();
1981           }
1982         break;
1983       }
1984
1985     default:
1986       break;
1987     }
1988
1989   return control_flow_insn_deleted;
1990 }
1991 \f
1992 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1993    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1994    before the insn, and is updated with changes made here.
1995
1996    There are several requirements and assumptions about the use of
1997    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
1998    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
1999    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
2000    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
2001
2002 static void
2003 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2004 {
2005   rtx body = PATTERN (insn);
2006   int alt;
2007
2008   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
2009   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
2010   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
2011
2012   rtx *clobber_reg = 0;
2013   rtx **clobber_loc = 0;
2014
2015   struct stack_def temp_stack;
2016   int n_notes;
2017   int n_clobbers;
2018   rtx note;
2019   int i;
2020   int n_inputs, n_outputs;
2021
2022   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2023     return;
2024
2025   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2026      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2027      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2028   extract_insn (insn);
2029   constrain_operands (1);
2030   alt = which_alternative;
2031
2032   preprocess_constraints ();
2033
2034   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
2035   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
2036
2037   gcc_assert (alt >= 0);
2038
2039   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2040   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2041     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2042         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
2043       {
2044         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2045         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2046       }
2047
2048   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2049
2050   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2051     i++;
2052
2053   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
2054   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
2055   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
2056
2057   n_notes = 0;
2058   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2059     {
2060       rtx reg = XEXP (note, 0);
2061       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2062
2063       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2064         {
2065           loc = & SUBREG_REG (reg);
2066           reg = SUBREG_REG (reg);
2067         }
2068
2069       if (STACK_REG_P (reg)
2070           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2071               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2072         {
2073           note_reg[n_notes] = reg;
2074           note_loc[n_notes] = loc;
2075           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2076           n_notes++;
2077         }
2078     }
2079
2080   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2081
2082   n_clobbers = 0;
2083
2084   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2085     {
2086       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2087       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2088
2089       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2090         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2091           {
2092             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2093             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2094             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2095
2096             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2097               {
2098                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2099                 reg = SUBREG_REG (reg);
2100               }
2101
2102             if (STACK_REG_P (reg))
2103               {
2104                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2105                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2106                 n_clobbers++;
2107               }
2108           }
2109     }
2110
2111   temp_stack = *regstack;
2112
2113   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2114
2115   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2116     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2117         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2118                                FLOAT_REGS)
2119         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2120       {
2121         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2122            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2123            these constraints are for single register classes, and
2124            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2125            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2126            actual reg this operand needs to be in.  */
2127
2128         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2129
2130         gcc_assert (regno >= 0);
2131
2132         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2133           {
2134             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2135                it and swap it with whatever is already in I's place.
2136                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2137                should be.  */
2138             int j, k, temp;
2139
2140             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2141             j = (temp_stack.top
2142                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2143
2144             temp = temp_stack.reg[k];
2145             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2146             temp_stack.reg[j] = temp;
2147           }
2148       }
2149
2150   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2151      order.  */
2152
2153   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2154
2155   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2156      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2157
2158   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2159     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2160       {
2161         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2162
2163         gcc_assert (regnum >= 0);
2164
2165         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2166       }
2167
2168   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2169     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2170       {
2171         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2172
2173         gcc_assert (regnum >= 0);
2174
2175         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2176       }
2177
2178   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2179     {
2180       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2181          Don't try to replace it in that case.  */
2182       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2183
2184       if (regnum >= 0)
2185         {
2186           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2187              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2188              the right reg there without calling replace_reg.  */
2189
2190           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2191         }
2192     }
2193
2194   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2195
2196   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2197     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2198       {
2199         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2200            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2201         int j;
2202
2203         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2204           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2205             break;
2206
2207         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2208           {
2209             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2210                But that's OK, because all we need to do is pop the
2211                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2212                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2213                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2214
2215             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2216                                 regstack->reg[regstack->top]);
2217             regstack->top--;
2218           }
2219       }
2220
2221   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2222      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2223      ???  Explain why this is true.  */
2224
2225   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2226     {
2227       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2228       int j;
2229
2230       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2231         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2232             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2233           {
2234             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2235             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2236             break;
2237           }
2238     }
2239
2240   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2241      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2242      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2243
2244      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2245      in the death notes have already been substituted.  */
2246
2247   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2248     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2249       {
2250         int j;
2251
2252         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2253           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2254               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2255             {
2256               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2257                                     EMIT_AFTER);
2258               break;
2259             }
2260       }
2261
2262   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2263     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2264       {
2265         int j;
2266
2267         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2268           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2269               && note_kind[j] == REG_DEAD
2270               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2271                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2272             {
2273               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2274                                     EMIT_AFTER);
2275               break;
2276             }
2277       }
2278 }
2279 \f
2280 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2281    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2282    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2283    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2284    a control flow insn was deleted in the process.  */
2285
2286 static bool
2287 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2288 {
2289   rtx *note_link, note;
2290   bool control_flow_insn_deleted = false;
2291   int i;
2292
2293   if (CALL_P (insn))
2294     {
2295       int top = regstack->top;
2296
2297       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2298          registers for this call, make sure they are in the right
2299          order.  */
2300
2301       if (top >= 0)
2302         {
2303           straighten_stack (PREV_INSN (insn), regstack);
2304
2305           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2306
2307           while (regstack->top >= 0)
2308             {
2309               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2310               regstack->top--;
2311             }
2312         }
2313     }
2314
2315   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2316      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2317      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2318      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2319      fail otherwise.  */
2320
2321   if (stack_regs_mentioned (insn))
2322     {
2323       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2324       if (n_operands >= 0)
2325         {
2326           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2327              decide how many are inputs, and do register substitution.
2328              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2329
2330           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2331           return control_flow_insn_deleted;
2332         }
2333
2334       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2335         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2336           {
2337             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2338               {
2339                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2340                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2341                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2342                 control_flow_insn_deleted
2343                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2344                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2345               }
2346           }
2347       else
2348         control_flow_insn_deleted
2349           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2350     }
2351
2352   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2353      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2354
2355   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2356     return control_flow_insn_deleted;
2357
2358   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2359      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2360      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2361      making it no longer `unset'.  */
2362
2363   note_link = &REG_NOTES (insn);
2364   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2365     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2366       {
2367         *note_link = XEXP (note, 1);
2368         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2369       }
2370     else
2371       note_link = &XEXP (note, 1);
2372
2373   return control_flow_insn_deleted;
2374 }
2375 \f
2376 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2377    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2378    a register live in the new block that is not now live.
2379
2380    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2381    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2382    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2383    the same as NEW upon return.
2384
2385    This function will not preserve block_end[].  But that information
2386    is no longer needed once this has executed.  */
2387
2388 static void
2389 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2390 {
2391   int reg;
2392   int update_end = 0;
2393
2394   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2395      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2396
2397   if (where == EMIT_AFTER)
2398     {
2399       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2400         update_end = 1;
2401       insn = NEXT_INSN (insn);
2402     }
2403
2404   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2405
2406   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2407      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2408      to pop registers that minimizes the number number of fxchs below.  */
2409   if (new->top > 0)
2410     {
2411       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2412       int pops[REG_STACK_SIZE];
2413       int next, dest, topsrc;
2414
2415       /* First pass to determine the free slots.  */
2416       for (reg = 0; reg <= new->top; reg++)
2417         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]);
2418
2419       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2420       topsrc = -1;
2421       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2422         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2423           {
2424             dest = -1;
2425             for (next = 0; next <= new->top; next++)
2426               if (!slots[next] && new->reg[next] == old->reg[reg])
2427                 {
2428                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2429                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2430                   if (next == new->top)
2431                     topsrc = reg;
2432                   slots[next] = true;
2433                   dest = next;
2434                   break;
2435                 }
2436             pops[reg] = dest;
2437           }
2438         else
2439           pops[reg] = reg;
2440
2441       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2442          location, if we still need to permute the stack below and we
2443          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2444          slot is still unallocated, in which case we should place the
2445          top of stack there.  */
2446       if (topsrc != -1)
2447         for (reg = 0; reg < new->top; reg++)
2448           if (!slots[reg])
2449             {
2450               pops[topsrc] = reg;
2451               slots[new->top] = false;
2452               slots[reg] = true;
2453               break;
2454             }
2455
2456       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2457       next = new->top;
2458       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2459         {
2460           dest = pops[reg];
2461           if (dest == -1)
2462             {
2463               /* Find next free slot.  */
2464               while (slots[next])
2465                 next--;
2466               dest = next--;
2467             }
2468           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2469                          EMIT_BEFORE);
2470         }
2471     }
2472   else
2473     {
2474       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2475          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2476          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2477       int live, next;
2478
2479       live = 0;
2480       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2481         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2482           live++;
2483
2484       next = live;
2485       while (old->top >= live)
2486         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[old->top]))
2487           {
2488             while (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[next]))
2489               next--;
2490             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2491                            EMIT_BEFORE);
2492           }
2493         else
2494           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2495                          EMIT_BEFORE);
2496     }
2497
2498   if (new->top == -2)
2499     {
2500       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2501          the old stack order.  */
2502
2503       new->top = old->top;
2504       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2505     }
2506   else
2507     {
2508       /* This block has been entered before, and we must match the
2509          previously selected stack order.  */
2510
2511       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2512          not their depth or liveliness.  */
2513
2514       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2515       gcc_unreachable ();
2516     win:
2517       gcc_assert (old->top == new->top);
2518
2519       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2520          swaps until the stack is correct.
2521
2522          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2523          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2524          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2525          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2526          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2527
2528       if (new->top != -1)
2529         do
2530           {
2531             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2532                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2533
2534             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2535               {
2536                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2537                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2538                     break;
2539
2540                 gcc_assert (reg != -1);
2541
2542                 emit_swap_insn (insn, old,
2543                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2544               }
2545
2546             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2547              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2548              above fix it.  */
2549
2550             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2551               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2552                 {
2553                   emit_swap_insn (insn, old,
2554                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2555                   break;
2556                 }
2557           } while (reg >= 0);
2558
2559       /* At this point there must be no differences.  */
2560
2561       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2562         gcc_assert (old->reg[reg] == new->reg[reg]);
2563     }
2564
2565   if (update_end)
2566     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2567 }
2568 \f
2569 /* Print stack configuration.  */
2570
2571 static void
2572 print_stack (FILE *file, stack s)
2573 {
2574   if (! file)
2575     return;
2576
2577   if (s->top == -2)
2578     fprintf (file, "uninitialized\n");
2579   else if (s->top == -1)
2580     fprintf (file, "empty\n");
2581   else
2582     {
2583       int i;
2584       fputs ("[ ", file);
2585       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2586         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2587       fputs ("]\n", file);
2588     }
2589 }
2590 \f
2591 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2592    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2593    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2594    are initialized before use.
2595
2596    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2597    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2598
2599 static int
2600 convert_regs_entry (void)
2601 {
2602   int inserted = 0;
2603   edge e;
2604   edge_iterator ei;
2605   basic_block block;
2606
2607   FOR_EACH_BB_REVERSE (block)
2608     {
2609       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2610       int reg;
2611
2612       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
2613       bi->stack_in.top = -2;
2614
2615       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
2616       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
2617         {
2618           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_end, reg))
2619             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
2620           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_start, reg))
2621             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
2622         }
2623     }
2624
2625   /* Load something into each stack register live at function entry.
2626      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2627      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2628      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2629      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2630
2631      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2632      never seen by the convert_regs pass.  */
2633
2634   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2635     {
2636       basic_block block = e->dest;
2637       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2638       int reg, top = -1;
2639
2640       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2641         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2642           {
2643             rtx init;
2644
2645             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2646
2647             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2648                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2649                                 not_a_num);
2650             insert_insn_on_edge (init, e);
2651             inserted = 1;
2652           }
2653
2654       bi->stack_in.top = top;
2655     }
2656
2657   return inserted;
2658 }
2659
2660 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2661    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2662
2663 static void
2664 convert_regs_exit (void)
2665 {
2666   int value_reg_low, value_reg_high;
2667   stack output_stack;
2668   rtx retvalue;
2669
2670   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2671   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2672   if (retvalue)
2673     {
2674       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2675       value_reg_high = value_reg_low
2676         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2677     }
2678
2679   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2680   if (value_reg_low == -1)
2681     output_stack->top = -1;
2682   else
2683     {
2684       int reg;
2685
2686       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2687       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2688         {
2689           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2690           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2691         }
2692     }
2693 }
2694
2695 /* Adjust the stack of this block on exit to match the stack of the
2696    target block, or copy stack info into the stack of the successor
2697    of the successor hasn't been processed yet.  */
2698 static bool
2699 compensate_edge (edge e, FILE *file)
2700 {
2701   basic_block block = e->src, target = e->dest;
2702   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2703   struct stack_def regstack, tmpstack;
2704   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2705   int reg;
2706
2707   current_block = block;
2708   regstack = bi->stack_out;
2709   if (file)
2710     fprintf (file, "Edge %d->%d: ", block->index, target->index);
2711
2712   if (target_stack->top == -2)
2713     {
2714       /* The target block hasn't had a stack order selected.
2715          We need merely ensure that no pops are needed.  */
2716       for (reg = regstack.top; reg >= 0; --reg)
2717         if (!TEST_HARD_REG_BIT (target_stack->reg_set, regstack.reg[reg]))
2718           break;
2719
2720       if (reg == -1)
2721         {
2722           if (file)
2723             fprintf (file, "new block; copying stack position\n");
2724
2725           /* change_stack kills values in regstack.  */
2726           tmpstack = regstack;
2727
2728           change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack, EMIT_AFTER);
2729           return false;
2730         }
2731
2732       if (file)
2733         fprintf (file, "new block; pops needed\n");
2734     }
2735   else
2736     {
2737       if (target_stack->top == regstack.top)
2738         {
2739           for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2740             if (target_stack->reg[reg] != regstack.reg[reg])
2741               break;
2742
2743           if (reg == -1)
2744             {
2745               if (file)
2746                 fprintf (file, "no changes needed\n");
2747               return false;
2748             }
2749         }
2750
2751       if (file)
2752         {
2753           fprintf (file, "correcting stack to ");
2754           print_stack (file, target_stack);
2755         }
2756     }
2757
2758   /* Care for non-call EH edges specially.  The normal return path have
2759      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2760      library.  */
2761   if ((e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL_CALL)) == EDGE_EH)
2762     target_stack->top = -1;
2763
2764   /* Other calls may appear to have values live in st(0), but the
2765      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2766   else if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2767     {
2768       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2769          live at st(0) on the end of the source block, and no
2770          values live at the beginning of the destination block.  */
2771       HARD_REG_SET tmp;
2772
2773       CLEAR_HARD_REG_SET (tmp);
2774       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (target_stack->reg_set, tmp, eh1);
2775       gcc_unreachable ();
2776     eh1:
2777
2778       /* We are sure that there is st(0) live, otherwise we won't compensate.
2779          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2780       SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG);
2781       if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, FIRST_STACK_REG + 1))
2782         SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG + 1);
2783       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, tmp, eh2);
2784       gcc_unreachable ();
2785     eh2:
2786
2787       target_stack->top = -1;
2788     }
2789
2790   /* It is better to output directly to the end of the block
2791      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2792      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2793      edge out, and it is not abnormal.  */
2794   else if (EDGE_COUNT (block->succs) == 1 && !(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2795     {
2796       /* change_stack kills values in regstack.  */
2797       tmpstack = regstack;
2798
2799       change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack,
2800                     (JUMP_P (BB_END (block))
2801                      ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2802     }
2803   else
2804     {
2805       rtx seq, after;
2806
2807       /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2808          avoid any live register across them, so we should never
2809          have to insert instructions on such edges.  */
2810       gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2811
2812       current_block = NULL;
2813       start_sequence ();
2814
2815       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2816       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2817
2818       tmpstack = regstack;
2819       change_stack (after, &tmpstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2820
2821       seq = get_insns ();
2822       end_sequence ();
2823
2824       insert_insn_on_edge (seq, e);
2825       return true;
2826     }
2827   return false;
2828 }
2829
2830 /* Convert stack register references in one block.  */
2831
2832 static int
2833 convert_regs_1 (FILE *file, basic_block block)
2834 {
2835   struct stack_def regstack;
2836   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2837   int inserted, reg;
2838   rtx insn, next;
2839   edge e, beste = NULL;
2840   bool control_flow_insn_deleted = false;
2841   edge_iterator ei;
2842
2843   inserted = 0;
2844   any_malformed_asm = false;
2845
2846   /* Find the edge we will copy stack from.  It should be the most frequent
2847      one as it will get cheapest after compensation code is generated,
2848      if multiple such exists, take one with largest count, prefer critical
2849      one (as splitting critical edges is more expensive), or one with lowest
2850      index, to avoid random changes with different orders of the edges.  */
2851   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2852     {
2853       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2854         ;
2855       else if (! beste)
2856         beste = e;
2857       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) < EDGE_FREQUENCY (e))
2858         beste = e;
2859       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) > EDGE_FREQUENCY (e))
2860         ;
2861       else if (beste->count < e->count)
2862         beste = e;
2863       else if (beste->count > e->count)
2864         ;
2865       else if ((EDGE_CRITICAL_P (e) != 0)
2866                != (EDGE_CRITICAL_P (beste) != 0))
2867         {
2868           if (EDGE_CRITICAL_P (e))
2869             beste = e;
2870         }
2871       else if (e->src->index < beste->src->index)
2872         beste = e;
2873     }
2874
2875   /* Initialize stack at block entry.  */
2876   if (bi->stack_in.top == -2)
2877     {
2878       if (beste)
2879         inserted |= compensate_edge (beste, file);
2880       else
2881         {
2882           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2883           int reg;
2884
2885           bi->stack_in.top = -1;
2886           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2887             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2888               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2889         }
2890     }
2891   else
2892     /* Entry blocks do have stack already initialized.  */
2893     beste = NULL;
2894
2895   current_block = block;
2896
2897   if (file)
2898     {
2899       fprintf (file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2900       print_stack (file, &bi->stack_in);
2901     }
2902
2903   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2904      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2905   next = BB_HEAD (block);
2906   regstack = bi->stack_in;
2907   do
2908     {
2909       insn = next;
2910       next = NEXT_INSN (insn);
2911
2912       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2913       gcc_assert (next);
2914       if (insn == BB_END (block))
2915         next = NULL;
2916
2917       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2918          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2919       if (stack_regs_mentioned (insn)
2920           || CALL_P (insn))
2921         {
2922           if (file)
2923             {
2924               fprintf (file, "  insn %d input stack: ",
2925                        INSN_UID (insn));
2926               print_stack (file, &regstack);
2927             }
2928           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2929         }
2930     }
2931   while (next);
2932
2933   if (file)
2934     {
2935       fprintf (file, "Expected live registers [");
2936       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2937         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2938           fprintf (file, " %d", reg);
2939       fprintf (file, " ]\nOutput stack: ");
2940       print_stack (file, &regstack);
2941     }
2942
2943   insn = BB_END (block);
2944   if (JUMP_P (insn))
2945     insn = PREV_INSN (insn);
2946
2947   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2948      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2949      necessary moves for them.  */
2950
2951   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2952     {
2953       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2954           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2955         {
2956           rtx set;
2957
2958           if (file)
2959             fprintf (file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
2960
2961           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
2962           insn = emit_insn_after (set, insn);
2963           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2964         }
2965     }
2966
2967   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2968      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2969      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2970      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2971      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2972
2973      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2974      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2975      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2976      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2977      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2978
2979      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2980      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2981      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2982      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2983
2984   if (control_flow_insn_deleted)
2985     purge_dead_edges (block);
2986
2987   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2988      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2989      same pattern of register kills as before.  */
2990   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2991   gcc_assert (any_malformed_asm);
2992  win:
2993   bi->stack_out = regstack;
2994
2995   /* Compensate the back edges, as those wasn't visited yet.  */
2996   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2997     {
2998       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
2999           || (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR))
3000         {
3001           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->dest)->done
3002                       || e->dest == block);
3003           inserted |= compensate_edge (e, file);
3004         }
3005     }
3006   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
3007     {
3008       if (e != beste && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3009           && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
3010         {
3011           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->src)->done);
3012           inserted |= compensate_edge (e, file);
3013         }
3014     }
3015
3016   return inserted;
3017 }
3018
3019 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
3020
3021 static int
3022 convert_regs_2 (FILE *file, basic_block block)
3023 {
3024   basic_block *stack, *sp;
3025   int inserted;
3026
3027   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
3028      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
3029      of every block has already been computed.  */
3030
3031   stack = xmalloc (sizeof (*stack) * n_basic_blocks);
3032   sp = stack;
3033
3034   *sp++ = block;
3035
3036   inserted = 0;
3037   do
3038     {
3039       edge e;
3040       edge_iterator ei;
3041
3042       block = *--sp;
3043
3044       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
3045          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
3046          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
3047          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
3048          we check the necessity to process some of these successors
3049          before such an edge deletion may happen.  However, there is
3050          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
3051          the edge between them happens to be deleted, the successor
3052          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
3053          is that there is no way to preventively detect this case so we
3054          stack the successor in all cases and hand over the task of
3055          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
3056
3057       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3058         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3059           {
3060             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
3061             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
3062               *sp++ = e->dest;
3063           }
3064
3065       inserted |= convert_regs_1 (file, block);
3066       BLOCK_INFO (block)->done = 1;
3067     }
3068   while (sp != stack);
3069
3070   free (stack);
3071
3072   return inserted;
3073 }
3074
3075 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3076    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3077    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3078
3079 static int
3080 convert_regs (FILE *file)
3081 {
3082   int inserted;
3083   basic_block b;
3084   edge e;
3085   edge_iterator ei;
3086
3087   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3088   inserted = convert_regs_entry ();
3089
3090   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3091   convert_regs_exit ();
3092   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3093
3094   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3095      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3096      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3097
3098   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3099   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3100     inserted |= convert_regs_2 (file, e->dest);
3101
3102   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3103      for keeping these even when not optimizing.  */
3104   FOR_EACH_BB (b)
3105     {
3106       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3107
3108       if (! bi->done)
3109         inserted |= convert_regs_2 (file, b);
3110     }
3111   clear_aux_for_blocks ();
3112
3113   fixup_abnormal_edges ();
3114   if (inserted)
3115     commit_edge_insertions ();
3116
3117   if (file)
3118     fputc ('\n', file);
3119
3120   return inserted;
3121 }
3122 #endif /* STACK_REGS */
3123
3124 #include "gt-reg-stack.h"