OSDN Git Service

2004-04-14 Uros Bizjak <uros@kss-loka.si>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / 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 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, ie, 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 nan;
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 bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
253 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
254 static int swap_rtx_condition (rtx);
255 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
256 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
257 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
258 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
259 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
260 static int convert_regs_entry (void);
261 static void convert_regs_exit (void);
262 static int convert_regs_1 (FILE *, basic_block);
263 static int convert_regs_2 (FILE *, basic_block);
264 static int convert_regs (FILE *);
265 static void print_stack (FILE *, stack);
266 static rtx next_flags_user (rtx);
267 static void record_label_references (rtx, rtx);
268 static bool compensate_edge (edge, FILE *);
269 \f
270 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
271
272 static int
273 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
274 {
275   const char *fmt;
276   int i;
277
278   if (STACK_REG_P (pat))
279     return 1;
280
281   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
282   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
283     {
284       if (fmt[i] == 'E')
285         {
286           int j;
287
288           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
289             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
290               return 1;
291         }
292       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
293         return 1;
294     }
295
296   return 0;
297 }
298
299 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
300
301 int
302 stack_regs_mentioned (rtx insn)
303 {
304   unsigned int uid, max;
305   int test;
306
307   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
308     return 0;
309
310   uid = INSN_UID (insn);
311   max = VARRAY_SIZE (stack_regs_mentioned_data);
312   if (uid >= max)
313     {
314       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
315          do not grow too quickly.  */
316       max = uid + uid / 20;
317       VARRAY_GROW (stack_regs_mentioned_data, max);
318     }
319
320   test = VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid);
321   if (test == 0)
322     {
323       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
324       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
325       VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid) = test;
326     }
327
328   return test == 1;
329 }
330 \f
331 static rtx ix86_flags_rtx;
332
333 static rtx
334 next_flags_user (rtx insn)
335 {
336   /* Search forward looking for the first use of this value.
337      Stop at block boundaries.  */
338
339   while (insn != BB_END (current_block))
340     {
341       insn = NEXT_INSN (insn);
342
343       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
344         return insn;
345
346       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
347         return NULL_RTX;
348     }
349   return NULL_RTX;
350 }
351 \f
352 /* Reorganize the stack into ascending numbers,
353    after this insn.  */
354
355 static void
356 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
357 {
358   struct stack_def temp_stack;
359   int top;
360
361   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
362      already in increasing order and no reorganization is needed.
363
364      Similarly if the stack is empty.  */
365   if (regstack->top <= 0)
366     return;
367
368   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
369
370   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
371     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
372
373   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_AFTER);
374 }
375
376 /* Pop a register from the stack.  */
377
378 static void
379 pop_stack (stack regstack, int regno)
380 {
381   int top = regstack->top;
382
383   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
384   regstack->top--;
385   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
386   if (regstack->reg [top] != regno)
387     {
388       int i;
389       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
390         if (regstack->reg [i] == regno)
391           {
392             int j;
393             for (j = i; j < top; j++)
394               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
395             break;
396           }
397     }
398 }
399 \f
400 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
401    register file.  FIRST is the first insn in the function, FILE is the
402    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 (rtx first, 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 (first, 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       for (e = bb->pred; e; e = e->pred_next)
446         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
447             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
448           BLOCK_INFO (bb)->predecessors++;
449     }
450
451   /* Create the replacement registers up front.  */
452   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
453     {
454       enum machine_mode mode;
455       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
456            mode != VOIDmode;
457            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
458         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
459       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
460            mode != VOIDmode;
461            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
462         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
463     }
464
465   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
466
467   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
468
469      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
470      we're inserting these instructions before the prologue and
471      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
472      on zero, which we can get from `ldz'.  */
473
474   if (flag_pic)
475     nan = CONST0_RTX (SFmode);
476   else
477     {
478       nan = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
479       nan = force_const_mem (SFmode, nan);
480     }
481
482   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
483   max_uid = get_max_uid ();
484   VARRAY_CHAR_INIT (stack_regs_mentioned_data, max_uid + 1,
485                     "stack_regs_mentioned cache");
486
487   convert_regs (file);
488
489   free_aux_for_blocks ();
490   return true;
491 }
492 \f
493 /* Check PAT, which is in INSN, for LABEL_REFs.  Add INSN to the
494    label's chain of references, and note which insn contains each
495    reference.  */
496
497 static void
498 record_label_references (rtx insn, rtx pat)
499 {
500   enum rtx_code code = GET_CODE (pat);
501   int i;
502   const char *fmt;
503
504   if (code == LABEL_REF)
505     {
506       rtx label = XEXP (pat, 0);
507       rtx ref;
508
509       if (GET_CODE (label) != CODE_LABEL)
510         abort ();
511
512       /* If this is an undefined label, LABEL_REFS (label) contains
513          garbage.  */
514       if (INSN_UID (label) == 0)
515         return;
516
517       /* Don't make a duplicate in the code_label's chain.  */
518
519       for (ref = LABEL_REFS (label);
520            ref && ref != label;
521            ref = LABEL_NEXTREF (ref))
522         if (CONTAINING_INSN (ref) == insn)
523           return;
524
525       CONTAINING_INSN (pat) = insn;
526       LABEL_NEXTREF (pat) = LABEL_REFS (label);
527       LABEL_REFS (label) = pat;
528
529       return;
530     }
531
532   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
533   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
534     {
535       if (fmt[i] == 'e')
536         record_label_references (insn, XEXP (pat, i));
537       if (fmt[i] == 'E')
538         {
539           int j;
540           for (j = 0; j < XVECLEN (pat, i); j++)
541             record_label_references (insn, XVECEXP (pat, i, j));
542         }
543     }
544 }
545 \f
546 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
547    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
548    PAT that stopped the search.  */
549
550 static rtx *
551 get_true_reg (rtx *pat)
552 {
553   for (;;)
554     switch (GET_CODE (*pat))
555       {
556       case SUBREG:
557         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
558            actual FP register in use.  */
559         {
560           rtx subreg;
561           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
562             {
563               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
564                                                    GET_MODE (subreg),
565                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
566                                                    GET_MODE (*pat));
567               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
568                                   GET_MODE (subreg));
569             default:
570               return pat;
571             }
572         }
573       case FLOAT:
574       case FIX:
575       case FLOAT_EXTEND:
576         pat = & XEXP (*pat, 0);
577         break;
578
579       case FLOAT_TRUNCATE:
580         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
581           return pat;
582         pat = & XEXP (*pat, 0);
583         break;
584       }
585 }
586 \f
587 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
588 static bool any_malformed_asm;
589
590 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
591    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
592    numbers below refer to that explanation.  */
593
594 static int
595 check_asm_stack_operands (rtx insn)
596 {
597   int i;
598   int n_clobbers;
599   int malformed_asm = 0;
600   rtx body = PATTERN (insn);
601
602   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
603   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
604   int alt;
605
606   rtx *clobber_reg = 0;
607   int n_inputs, n_outputs;
608
609   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
610      alternative matches, this asm is malformed.  */
611   extract_insn (insn);
612   constrain_operands (1);
613   alt = which_alternative;
614
615   preprocess_constraints ();
616
617   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
618   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
619
620   if (alt < 0)
621     {
622       malformed_asm = 1;
623       /* Avoid further trouble with this insn.  */
624       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
625       return 0;
626     }
627
628   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
629   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
630     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
631         && GET_CODE (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])) == REG)
632       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
633
634   /* Set up CLOBBER_REG.  */
635
636   n_clobbers = 0;
637
638   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
639     {
640       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
641
642       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
643         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
644           {
645             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
646             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
647
648             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (reg)) == REG)
649               reg = SUBREG_REG (reg);
650
651             if (STACK_REG_P (reg))
652               {
653                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
654                 n_clobbers++;
655               }
656           }
657     }
658
659   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
660      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
661      operand constraints must select a class with a single reg.
662
663      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
664      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
665
666   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
667   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
668     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
669       {
670         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].class] != 1)
671           {
672             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
673             malformed_asm = 1;
674           }
675         else
676           {
677             int j;
678
679             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
680               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
681                 {
682                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
683                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
684                   malformed_asm = 1;
685                   break;
686                 }
687             if (j == n_clobbers)
688               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
689           }
690       }
691
692
693   /* Search for first non-popped reg.  */
694   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
695     if (! reg_used_as_output[i])
696       break;
697
698   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
699   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
700     if (reg_used_as_output[i])
701       break;
702
703   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
704     {
705       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
706       malformed_asm = 1;
707     }
708
709   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
710      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
711      popped.  */
712
713   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
714   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
715     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
716       {
717         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
718            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
719         int j;
720
721         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
722           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
723             break;
724
725         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
726           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
727       }
728
729   /* Search for first non-popped reg.  */
730   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
731     if (! implicitly_dies[i])
732       break;
733
734   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
735   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
736     if (implicitly_dies[i])
737       break;
738
739   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
740     {
741       error_for_asm (insn,
742                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
743       malformed_asm = 1;
744     }
745
746   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
747      output constraints must use the "&" earlyclobber.
748
749      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
750      record any earlyclobber.  */
751
752   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
753     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
754       {
755         int j;
756
757         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
758           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
759             {
760               error_for_asm (insn,
761                              "output operand %d must use `&' constraint", j);
762               malformed_asm = 1;
763             }
764       }
765
766   if (malformed_asm)
767     {
768       /* Avoid further trouble with this insn.  */
769       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
770       any_malformed_asm = true;
771       return 0;
772     }
773
774   return 1;
775 }
776 \f
777 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
778    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
779    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
780    placed.  */
781
782 static int
783 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
784 {
785   if (GET_CODE (body) == SET && GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS)
786     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
787
788   else if (GET_CODE (body) == ASM_OPERANDS)
789     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
790
791   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL
792            && GET_CODE (XVECEXP (body, 0, 0)) == SET)
793     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (XVECEXP (body, 0, 0)));
794
795   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL
796            && GET_CODE (XVECEXP (body, 0, 0)) == ASM_OPERANDS)
797     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (XVECEXP (body, 0, 0));
798
799   abort ();
800 }
801
802 /* If current function returns its result in an fp stack register,
803    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
804
805 static rtx
806 stack_result (tree decl)
807 {
808   rtx result;
809
810   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
811      it is not returned in a stack register.  */
812   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
813     return 0;
814
815   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
816   if (result != 0)
817     {
818 #ifdef FUNCTION_OUTGOING_VALUE
819       result
820         = FUNCTION_OUTGOING_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
821 #else
822       result = FUNCTION_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
823 #endif
824     }
825
826   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
827 }
828 \f
829
830 /*
831  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
832  * pass over the RTL.
833  */
834
835 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
836    the desired hard REGNO.  */
837
838 static void
839 replace_reg (rtx *reg, int regno)
840 {
841   if (regno < FIRST_STACK_REG || regno > LAST_STACK_REG
842       || ! STACK_REG_P (*reg))
843     abort ();
844
845   switch (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)))
846     {
847     default: abort ();
848     case MODE_FLOAT:
849     case MODE_COMPLEX_FLOAT:;
850     }
851
852   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
853 }
854
855 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
856    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
857
858 static void
859 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
860 {
861   rtx *note_link, this;
862
863   note_link = &REG_NOTES (insn);
864   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
865     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
866         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
867       {
868         *note_link = XEXP (this, 1);
869         return;
870       }
871     else
872       note_link = &XEXP (this, 1);
873
874   abort ();
875 }
876
877 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
878    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
879    returned if the register is not found.  */
880
881 static int
882 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
883 {
884   int i;
885
886   if (! STACK_REG_P (reg))
887     abort ();
888
889   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
890     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
891       break;
892
893   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
894 }
895 \f
896 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
897    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
898    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
899    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
900    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
901    cases the movdf pattern to pop.  */
902
903 static rtx
904 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
905 {
906   rtx pop_insn, pop_rtx;
907   int hard_regno;
908
909   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
910      CLOBBER and USE expressions.  */
911   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
912     {
913       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
914       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
915
916       pop_insn = NULL_RTX;
917       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
918         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
919       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
920         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
921       if (!pop_insn)
922         abort ();
923       return pop_insn;
924     }
925
926   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
927
928   if (hard_regno < FIRST_STACK_REG)
929     abort ();
930
931   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
932                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
933
934   if (where == EMIT_AFTER)
935     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
936   else
937     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
938
939   REG_NOTES (pop_insn)
940     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
941                          REG_NOTES (pop_insn));
942
943   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
944     = regstack->reg[regstack->top];
945   regstack->top -= 1;
946   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
947
948   return pop_insn;
949 }
950 \f
951 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
952    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
953    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
954    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
955
956    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
957
958 static void
959 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
960 {
961   int hard_regno;
962   rtx swap_rtx;
963   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
964   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
965   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
966
967   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
968
969   if (hard_regno < FIRST_STACK_REG)
970     abort ();
971   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
972     return;
973
974   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
975
976   tmp = regstack->reg[other_reg];
977   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
978   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
979
980   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
981      block boundary.  */
982   i1 = NULL;
983   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
984     {
985       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
986       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
987       while (tmp != limit)
988         {
989           if (GET_CODE (tmp) == CODE_LABEL
990               || GET_CODE (tmp) == CALL_INSN
991               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
992               || (GET_CODE (tmp) == INSN
993                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
994             {
995               i1 = tmp;
996               break;
997             }
998           tmp = PREV_INSN (tmp);
999         }
1000     }
1001
1002   if (i1 != NULL_RTX
1003       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
1004     {
1005       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
1006       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
1007
1008       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
1009          swap with, omit the swap.  */
1010
1011       if (GET_CODE (i1dest) == REG && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
1012           && GET_CODE (i1src) == REG
1013           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
1014           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1015         return;
1016
1017       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
1018          omit the swap.  */
1019
1020       if (GET_CODE (i1dest) == REG && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
1021           && GET_CODE (i1src) == REG && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
1022           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1023         return;
1024     }
1025
1026   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
1027                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
1028
1029   if (i1)
1030     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
1031   else if (current_block)
1032     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
1033   else
1034     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
1035 }
1036 \f
1037 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
1038    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
1039    was deleted in the process.  */
1040
1041 static bool
1042 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1043 {
1044   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1045   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1046   rtx src, dest;
1047   rtx note;
1048   bool control_flow_insn_deleted = false;
1049
1050   src = *psrc; dest = *pdest;
1051
1052   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
1053     {
1054       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
1055          just change the register mapping and delete the insn.  */
1056
1057       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1058       if (note)
1059         {
1060           int i;
1061
1062           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
1063           if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1064             abort ();
1065
1066           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
1067             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
1068               break;
1069
1070           /* The source must be live, and the dest must be dead.  */
1071           if (i < 0 || get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1072             abort ();
1073
1074           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
1075              If so, just pop the src.  */
1076
1077           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1078             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
1079           else
1080             {
1081               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1082               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1083               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1084             }
1085
1086           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1087           delete_insn (insn);
1088           return control_flow_insn_deleted;
1089         }
1090
1091       /* The source reg does not die.  */
1092
1093       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1094          will confuse the machine description output patterns. But if
1095          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1096          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1097
1098       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1099         {
1100           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1101             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1102
1103           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1104           delete_insn (insn);
1105           return control_flow_insn_deleted;
1106         }
1107
1108       /* The destination ought to be dead.  */
1109       if (get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1110         abort ();
1111
1112       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1113
1114       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1115       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1116       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1117     }
1118   else if (STACK_REG_P (src))
1119     {
1120       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1121          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1122          needs be.  */
1123
1124       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1125
1126       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1127       if (note)
1128         {
1129           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1130           regstack->top--;
1131           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1132         }
1133       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1134                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1135         {
1136           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1137              clobbering the source reg.  The output code can handle
1138              this by reading back the value from the MEM.
1139              But it is more efficient to use a temp register if one is
1140              available.  Push the source value here if the register
1141              stack is not full, and then write the value to memory via
1142              a pop.  */
1143           rtx push_rtx, push_insn;
1144           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1145
1146           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1147           push_insn = emit_insn_before (push_rtx, insn);
1148           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1149                                                 REG_NOTES (insn));
1150         }
1151
1152       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1153     }
1154   else if (STACK_REG_P (dest))
1155     {
1156       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1157          stack regs.  The actual target is always the top of the
1158          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1159          now at top of stack.  */
1160
1161       /* The destination ought to be dead.  */
1162       if (get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1163         abort ();
1164
1165       if (regstack->top >= REG_STACK_SIZE)
1166         abort ();
1167
1168       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1169       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1170       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1171     }
1172   else
1173     abort ();
1174
1175   return control_flow_insn_deleted;
1176 }
1177 \f
1178 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1179    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1180    such.  */
1181
1182 static int
1183 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1184 {
1185   const char *fmt;
1186   int i, r = 0;
1187
1188   if (COMPARISON_P (pat))
1189     {
1190       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1191       r = 1;
1192     }
1193   else
1194     {
1195       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1196       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1197         {
1198           if (fmt[i] == 'E')
1199             {
1200               int j;
1201
1202               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1203                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1204             }
1205           else if (fmt[i] == 'e')
1206             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1207         }
1208     }
1209
1210   return r;
1211 }
1212
1213 static int
1214 swap_rtx_condition (rtx insn)
1215 {
1216   rtx pat = PATTERN (insn);
1217
1218   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1219
1220   if (GET_CODE (pat) == SET
1221       && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG
1222       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1223     {
1224       insn = next_flags_user (insn);
1225       if (insn == NULL_RTX)
1226         return 0;
1227       pat = PATTERN (insn);
1228     }
1229
1230   /* See if this is, or ends in, a fnstsw, aka unspec 9.  If so, we're
1231      not doing anything with the cc value right now.  We may be able to
1232      search for one though.  */
1233
1234   if (GET_CODE (pat) == SET
1235       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1236       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1237     {
1238       rtx dest = SET_DEST (pat);
1239
1240       /* Search forward looking for the first use of this value.
1241          Stop at block boundaries.  */
1242       while (insn != BB_END (current_block))
1243         {
1244           insn = NEXT_INSN (insn);
1245           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1246             break;
1247           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1248             return 0;
1249         }
1250
1251       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1252          other than sahf, aka unspec 10, or the value does not die
1253          (meaning we'd have to search further), then we must give up.  */
1254       pat = PATTERN (insn);
1255       if (GET_CODE (pat) != SET
1256           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1257           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1258           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1259         return 0;
1260
1261       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1262       insn = next_flags_user (insn);
1263       if (insn == NULL_RTX)
1264         return 0;
1265       pat = PATTERN (insn);
1266     }
1267
1268   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1269     {
1270       int fail = 0;
1271       INSN_CODE (insn) = -1;
1272       if (recog_memoized (insn) == -1)
1273         fail = 1;
1274       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1275          following user too.  */
1276       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1277         {
1278           insn = next_flags_user (insn);
1279           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1280             fail = 1;
1281         }
1282       if (fail)
1283         {
1284           swap_rtx_condition_1 (pat);
1285           return 0;
1286         }
1287       return 1;
1288     }
1289   return 0;
1290 }
1291
1292 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1293    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1294
1295    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1296    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1297    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1298    set up.  */
1299
1300 static void
1301 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1302 {
1303   rtx *src1, *src2;
1304   rtx src1_note, src2_note;
1305   rtx flags_user;
1306
1307   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1308   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1309   flags_user = next_flags_user (insn);
1310
1311   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1312      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1313   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1314        || (STACK_REG_P (*src2)
1315            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1316       && swap_rtx_condition (insn))
1317     {
1318       rtx temp;
1319       temp = XEXP (pat_src, 0);
1320       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1321       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1322
1323       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1324       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1325
1326       INSN_CODE (insn) = -1;
1327     }
1328
1329   /* We will fix any death note later.  */
1330
1331   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1332
1333   if (STACK_REG_P (*src2))
1334     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1335   else
1336     src2_note = NULL_RTX;
1337
1338   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1339
1340   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1341
1342   if (STACK_REG_P (*src2))
1343     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1344
1345   if (src1_note)
1346     {
1347       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1348       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1349     }
1350
1351   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1352      the same stack register, don't bother, because only one death is
1353      needed, and it was just handled.  */
1354
1355   if (src2_note
1356       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1357             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1358     {
1359       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1360          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1361          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1362          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1363
1364       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1365           && src1_note)
1366         {
1367           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1368           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1369         }
1370       else
1371         {
1372           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1373              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1374              pop and remove the death note from here.  */
1375
1376           /* link_cc0_insns (insn); */
1377
1378           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1379
1380           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1381                          EMIT_AFTER);
1382         }
1383     }
1384 }
1385 \f
1386 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1387    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1388    was deleted in the process.  */
1389
1390 static bool
1391 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1392 {
1393   rtx *dest, *src;
1394   bool control_flow_insn_deleted = false;
1395
1396   switch (GET_CODE (pat))
1397     {
1398     case USE:
1399       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1400          Handle them by popping the dying register.  */
1401       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1402       if (STACK_REG_P (*src)
1403           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1404         {
1405           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1406           return control_flow_insn_deleted;
1407         }
1408       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1409       else if (get_hard_regnum (regstack, *src) == -1)
1410         abort ();
1411       break;
1412
1413     case CLOBBER:
1414       {
1415         rtx note;
1416
1417         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1418         if (STACK_REG_P (*dest))
1419           {
1420             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1421
1422             if (pat != PATTERN (insn))
1423               {
1424                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1425                    it's own scratch register.  It does this by clobbering
1426                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1427                    register.  If the register is live, kill it now.
1428                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1429                    later too.  */
1430
1431                 if (note)
1432                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1433                 else
1434                   {
1435                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1436                     if (!note)
1437                       abort ();
1438                   }
1439                 remove_note (insn, note);
1440                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1441               }
1442             else
1443               {
1444                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1445                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1446                    all other clobbers, this must be due to a function
1447                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1448
1449                 if (! note
1450                     && get_hard_regnum (regstack, *dest) == -1)
1451                   {
1452                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1453                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest), SFmode),
1454                                        nan);
1455                     PATTERN (insn) = pat;
1456                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1457                   }
1458                 if (! note && COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (*dest))
1459                     && get_hard_regnum (regstack, FP_MODE_REG (REGNO (*dest), DFmode)) == -1)
1460                   {
1461                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1462                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest) + 1, SFmode),
1463                                        nan);
1464                     PATTERN (insn) = pat;
1465                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1466                   }
1467               }
1468           }
1469         break;
1470       }
1471
1472     case SET:
1473       {
1474         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1475         rtx src1_note, src2_note;
1476         rtx pat_src;
1477
1478         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1479         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1480         pat_src = SET_SRC (pat);
1481
1482         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1483         if (STACK_REG_P (*src)
1484             || (STACK_REG_P (*dest)
1485                 && (GET_CODE (*src) == REG || GET_CODE (*src) == MEM
1486                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1487           {
1488             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1489             break;
1490           }
1491
1492         switch (GET_CODE (pat_src))
1493           {
1494           case COMPARE:
1495             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1496             break;
1497
1498           case CALL:
1499             {
1500               int count;
1501               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1502                    --count >= 0;)
1503                 {
1504                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1505                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1506                 }
1507             }
1508             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1509             break;
1510
1511           case REG:
1512             /* This is a `tstM2' case.  */
1513             if (*dest != cc0_rtx)
1514               abort ();
1515             src1 = src;
1516
1517             /* Fall through.  */
1518
1519           case FLOAT_TRUNCATE:
1520           case SQRT:
1521           case ABS:
1522           case NEG:
1523             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1524                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1525                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1526                source.  */
1527
1528             if (src1 == 0)
1529               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1530
1531             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1532
1533             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1534
1535             if (STACK_REG_P (*dest))
1536               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1537
1538             if (src1_note)
1539               {
1540                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1541                 regstack->top--;
1542                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1543               }
1544
1545             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1546             break;
1547
1548           case MINUS:
1549           case DIV:
1550             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1551                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1552                can be used.  */
1553           case MULT:
1554           case PLUS:
1555             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1556                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1557                source and some other stack register (possibly top of stack)
1558                as a destination.  */
1559
1560             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1561             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1562
1563             /* We will fix any death note later.  */
1564
1565             if (STACK_REG_P (*src1))
1566               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1567             else
1568               src1_note = NULL_RTX;
1569             if (STACK_REG_P (*src2))
1570               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1571             else
1572               src2_note = NULL_RTX;
1573
1574             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1575                must be top of stack.  */
1576
1577             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1578               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1579             else
1580               {
1581                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1582                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1583                    the new top of stack.  */
1584
1585                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1586
1587                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1588                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1589                 if (src1_hard_regnum == -1 || src2_hard_regnum == -1)
1590                   abort ();
1591
1592                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1593                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1594                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1595               }
1596
1597             if (STACK_REG_P (*src1))
1598               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1599             if (STACK_REG_P (*src2))
1600               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1601
1602             if (src1_note)
1603               {
1604                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1605
1606                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1607                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1608                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1609                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1610                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1611
1612                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1613                   {
1614                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1615                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1616                   }
1617                 else
1618                   {
1619                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1620
1621                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1622                     replace_reg (dest, regno);
1623
1624                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1625                       = regstack->reg[regstack->top];
1626                   }
1627
1628                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1629                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1630                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1631                 regstack->top--;
1632               }
1633             else if (src2_note)
1634               {
1635                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1636                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1637                   {
1638                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1639                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1640                   }
1641                 else
1642                   {
1643                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1644
1645                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1646                     replace_reg (dest, regno);
1647
1648                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1649                       = regstack->reg[regstack->top];
1650                   }
1651
1652                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1653                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1654                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1655                 regstack->top--;
1656               }
1657             else
1658               {
1659                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1660                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1661               }
1662
1663             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1664             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1665                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1666                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1667              {
1668                 int tmp = REGNO (*src1);
1669                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1670                 replace_reg (src2, tmp);
1671              }
1672             break;
1673
1674           case UNSPEC:
1675             switch (XINT (pat_src, 1))
1676               {
1677               case UNSPEC_SIN:
1678               case UNSPEC_COS:
1679               case UNSPEC_FRNDINT:
1680               case UNSPEC_F2XM1:
1681                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1682
1683                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1684
1685                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1686
1687                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1688
1689                 if (STACK_REG_P (*dest))
1690                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1691
1692                 if (src1_note)
1693                   {
1694                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1695                     regstack->top--;
1696                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1697                   }
1698
1699                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1700                 break;
1701
1702               case UNSPEC_FPATAN:
1703               case UNSPEC_FYL2X:
1704               case UNSPEC_FSCALE:
1705                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1706
1707                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1708                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1709
1710                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1711                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1712
1713                 {
1714                   struct stack_def temp_stack;
1715                   int regno, j, k, temp;
1716
1717                   temp_stack = *regstack;
1718
1719                   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
1720                   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, *src1);
1721                   if (regno < 0)
1722                     abort ();
1723                   if (regno != FIRST_STACK_REG)
1724                     {
1725                       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1726                       j = temp_stack.top;
1727
1728                       temp = temp_stack.reg[k];
1729                       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1730                       temp_stack.reg[j] = temp;
1731                     }
1732
1733                   /* Place operand 2 next on the stack.  */
1734                   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, *src2);
1735                   if (regno < 0)
1736                     abort ();
1737                   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
1738                     {
1739                       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1740                       j = temp_stack.top - 1;
1741
1742                       temp = temp_stack.reg[k];
1743                       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1744                       temp_stack.reg[j] = temp;
1745                     }
1746
1747                   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
1748                 }
1749
1750                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1751                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1752
1753                 if (src1_note)
1754                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1755                 if (src2_note)
1756                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1757
1758                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1759                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1760                                     regstack->reg[regstack->top]);
1761                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1762                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1763                 regstack->top -= 2;
1764
1765                 /* Push the result back onto the stack.  */
1766                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1767                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1768                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1769                 break;
1770
1771               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1772               case UNSPEC_TAN_ONE:
1773               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1774                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1775                    first part of one input, double output insn.  */
1776
1777                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1778
1779                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1780
1781                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1782
1783                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1784                    will be filled in second part of insn. */
1785                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1786                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1787                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1788                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1789                 }
1790
1791                 if (src1_note)
1792                   {
1793                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1794                     regstack->top--;
1795                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1796                   }
1797                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1798                 break;
1799
1800               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1801               case UNSPEC_TAN_TAN:
1802               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1803                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1804                    second part of one input, double output insn.  */
1805
1806                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1807
1808                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1809
1810                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1811
1812                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1813                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1814                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1815                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1816                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1817                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1818
1819                   regstack->top++;
1820                 }
1821
1822                 if (src1_note)
1823                   {
1824                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1825                     regstack->top--;
1826                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1827                   }
1828
1829                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1830                 break;
1831
1832               case UNSPEC_SAHF:
1833                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1834                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1835
1836                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1837                 if (GET_CODE (pat_src) != UNSPEC
1838                     || XINT (pat_src, 1) != UNSPEC_FNSTSW)
1839                   abort ();
1840                 /* Fall through.  */
1841
1842               case UNSPEC_FNSTSW:
1843                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1844                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1845                    up before now.  */
1846
1847                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1848                 if (GET_CODE (pat_src) != COMPARE)
1849                   abort ();
1850
1851                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1852                 break;
1853
1854               default:
1855                 abort ();
1856               }
1857             break;
1858
1859           case IF_THEN_ELSE:
1860             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1861
1862             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1863             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1864
1865             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1866             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1867
1868             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1869                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1870                will move the destination to the top of stack. But if the
1871                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1872                have to handle it here.  */
1873             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1874                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1875               {
1876                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1877                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1878                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1879                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1880                      && src1_note)
1881                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1882                         && src2_note))
1883                   {
1884                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1885                                 - FIRST_STACK_REG);
1886                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1887                                 - FIRST_STACK_REG);
1888
1889                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1890                        swapped on the stack */
1891                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1892                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1893
1894                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1895                        i386 do have comparison always reversible.  */
1896                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1897                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1898                   }
1899                 else
1900                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1901               }
1902
1903             {
1904               rtx src_note [3];
1905               int i;
1906
1907               src_note[0] = 0;
1908               src_note[1] = src1_note;
1909               src_note[2] = src2_note;
1910
1911               if (STACK_REG_P (*src1))
1912                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1913               if (STACK_REG_P (*src2))
1914                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1915
1916               for (i = 1; i <= 2; i++)
1917                 if (src_note [i])
1918                   {
1919                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1920
1921                     /* If the register that dies is not at the top of
1922                        stack, then move the top of stack to the dead reg */
1923                     if (regno != regstack->reg[regstack->top])
1924                       {
1925                         remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1926                         emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1927                                        EMIT_AFTER);
1928                       }
1929                     else
1930                       /* Top of stack never dies, as it is the
1931                          destination.  */
1932                       abort ();
1933                   }
1934             }
1935
1936             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1937                not present.  */
1938             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1939               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1940             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1941             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1942             break;
1943
1944           default:
1945             abort ();
1946           }
1947         break;
1948       }
1949
1950     default:
1951       break;
1952     }
1953
1954   return control_flow_insn_deleted;
1955 }
1956 \f
1957 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1958    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1959    before the insn, and is updated with changes made here.
1960
1961    There are several requirements and assumptions about the use of
1962    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
1963    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
1964    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
1965    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
1966
1967 static void
1968 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
1969 {
1970   rtx body = PATTERN (insn);
1971   int alt;
1972
1973   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
1974   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
1975   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
1976
1977   rtx *clobber_reg = 0;
1978   rtx **clobber_loc = 0;
1979
1980   struct stack_def temp_stack;
1981   int n_notes;
1982   int n_clobbers;
1983   rtx note;
1984   int i;
1985   int n_inputs, n_outputs;
1986
1987   if (! check_asm_stack_operands (insn))
1988     return;
1989
1990   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
1991      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
1992      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
1993   extract_insn (insn);
1994   constrain_operands (1);
1995   alt = which_alternative;
1996
1997   preprocess_constraints ();
1998
1999   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
2000   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
2001
2002   if (alt < 0)
2003     abort ();
2004
2005   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2006   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2007     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2008         && GET_CODE (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])) == REG)
2009       {
2010         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2011         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2012       }
2013
2014   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2015
2016   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2017     i++;
2018
2019   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
2020   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
2021   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
2022
2023   n_notes = 0;
2024   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2025     {
2026       rtx reg = XEXP (note, 0);
2027       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2028
2029       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (reg)) == REG)
2030         {
2031           loc = & SUBREG_REG (reg);
2032           reg = SUBREG_REG (reg);
2033         }
2034
2035       if (STACK_REG_P (reg)
2036           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2037               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2038         {
2039           note_reg[n_notes] = reg;
2040           note_loc[n_notes] = loc;
2041           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2042           n_notes++;
2043         }
2044     }
2045
2046   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2047
2048   n_clobbers = 0;
2049
2050   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2051     {
2052       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2053       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2054
2055       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2056         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2057           {
2058             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2059             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2060             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2061
2062             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (reg)) == REG)
2063               {
2064                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2065                 reg = SUBREG_REG (reg);
2066               }
2067
2068             if (STACK_REG_P (reg))
2069               {
2070                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2071                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2072                 n_clobbers++;
2073               }
2074           }
2075     }
2076
2077   temp_stack = *regstack;
2078
2079   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2080
2081   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2082     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2083         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].class,
2084                                FLOAT_REGS)
2085         && recog_op_alt[i][alt].class != FLOAT_REGS)
2086       {
2087         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2088            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2089            these constraints are for single register classes, and
2090            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2091            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2092            actual reg this operand needs to be in.  */
2093
2094         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2095
2096         if (regno < 0)
2097           abort ();
2098
2099         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2100           {
2101             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2102                it and swap it with whatever is already in I's place.
2103                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2104                should be.  */
2105             int j, k, temp;
2106
2107             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2108             j = (temp_stack.top
2109                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2110
2111             temp = temp_stack.reg[k];
2112             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2113             temp_stack.reg[j] = temp;
2114           }
2115       }
2116
2117   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2118      order.  */
2119
2120   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2121
2122   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2123      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2124
2125   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2126     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2127       {
2128         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2129
2130         if (regnum < 0)
2131           abort ();
2132
2133         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2134       }
2135
2136   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2137     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2138       {
2139         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2140
2141         if (regnum < 0)
2142           abort ();
2143
2144         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2145       }
2146
2147   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2148     {
2149       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2150          Don't try to replace it in that case.  */
2151       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2152
2153       if (regnum >= 0)
2154         {
2155           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2156              that these regs can't be MODE_INT and will abort.  Just put
2157              the right reg there without calling replace_reg.  */
2158
2159           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2160         }
2161     }
2162
2163   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2164
2165   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2166     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2167       {
2168         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2169            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2170         int j;
2171
2172         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2173           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2174             break;
2175
2176         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2177           {
2178             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2179                But that's OK, because all we need to do is pop the
2180                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2181                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2182                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2183
2184             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2185                                 regstack->reg[regstack->top]);
2186             regstack->top--;
2187           }
2188       }
2189
2190   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2191      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2192      ???  Explain why this is true.  */
2193
2194   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2195     {
2196       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2197       int j;
2198
2199       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2200         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2201             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2202           {
2203             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2204             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2205             break;
2206           }
2207     }
2208
2209   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2210      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2211      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2212
2213      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2214      in the death notes have already been substituted.  */
2215
2216   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2217     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2218       {
2219         int j;
2220
2221         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2222           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2223               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2224             {
2225               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2226                                     EMIT_AFTER);
2227               break;
2228             }
2229       }
2230
2231   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2232     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2233       {
2234         int j;
2235
2236         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2237           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2238               && note_kind[j] == REG_DEAD
2239               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2240                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2241             {
2242               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2243                                     EMIT_AFTER);
2244               break;
2245             }
2246       }
2247 }
2248 \f
2249 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2250    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2251    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2252    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2253    a control flow insn was deleted in the process.  */
2254
2255 static bool
2256 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2257 {
2258   rtx *note_link, note;
2259   bool control_flow_insn_deleted = false;
2260   int i;
2261
2262   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2263     {
2264       int top = regstack->top;
2265
2266       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2267          registers for this call, make sure they are in the right
2268          order.  */
2269
2270       if (top >= 0)
2271         {
2272           straighten_stack (PREV_INSN (insn), regstack);
2273
2274           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2275
2276           while (regstack->top >= 0)
2277             {
2278               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2279               regstack->top--;
2280             }
2281         }
2282     }
2283
2284   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2285      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2286      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2287      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2288      fail otherwise.  */
2289
2290   if (stack_regs_mentioned (insn))
2291     {
2292       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2293       if (n_operands >= 0)
2294         {
2295           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2296              decide how many are inputs, and do register substitution.
2297              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2298
2299           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2300           return control_flow_insn_deleted;
2301         }
2302
2303       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2304         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2305           {
2306             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2307               {
2308                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2309                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2310                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2311                 control_flow_insn_deleted
2312                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2313                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2314               }
2315           }
2316       else
2317         control_flow_insn_deleted
2318           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2319     }
2320
2321   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2322      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2323
2324   if (GET_CODE (insn) == NOTE || INSN_DELETED_P (insn))
2325     return control_flow_insn_deleted;
2326
2327   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2328      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2329      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2330      making it no longer `unset'.  */
2331
2332   note_link = &REG_NOTES (insn);
2333   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2334     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2335       {
2336         *note_link = XEXP (note, 1);
2337         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2338       }
2339     else
2340       note_link = &XEXP (note, 1);
2341
2342   return control_flow_insn_deleted;
2343 }
2344 \f
2345 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2346    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2347    a register live in the new block that is not now live.
2348
2349    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2350    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2351    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, ie, it will be
2352    the same as NEW upon return.
2353
2354    This function will not preserve block_end[].  But that information
2355    is no longer needed once this has executed.  */
2356
2357 static void
2358 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2359 {
2360   int reg;
2361   int update_end = 0;
2362
2363   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2364      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2365
2366   if (where == EMIT_AFTER)
2367     {
2368       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2369         update_end = 1;
2370       insn = NEXT_INSN (insn);
2371     }
2372
2373   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2374
2375   for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2376     if (! TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2377       emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode),
2378                      EMIT_BEFORE);
2379
2380   if (new->top == -2)
2381     {
2382       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2383          the old stack order.  */
2384
2385       new->top = old->top;
2386       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2387     }
2388   else
2389     {
2390       /* This block has been entered before, and we must match the
2391          previously selected stack order.  */
2392
2393       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2394          not their depth or liveliness.  */
2395
2396       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2397       abort ();
2398     win:
2399       if (old->top != new->top)
2400         abort ();
2401
2402       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2403          swaps until the stack is correct.
2404
2405          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2406          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2407          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2408          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2409          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2410
2411       if (new->top != -1)
2412         do
2413           {
2414             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2415                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2416
2417             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2418               {
2419                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2420                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2421                     break;
2422
2423                 if (reg == -1)
2424                   abort ();
2425
2426                 emit_swap_insn (insn, old,
2427                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2428               }
2429
2430             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2431              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2432              above fix it.  */
2433
2434             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2435               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2436                 {
2437                   emit_swap_insn (insn, old,
2438                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2439                   break;
2440                 }
2441           } while (reg >= 0);
2442
2443       /* At this point there must be no differences.  */
2444
2445       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2446         if (old->reg[reg] != new->reg[reg])
2447           abort ();
2448     }
2449
2450   if (update_end)
2451     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2452 }
2453 \f
2454 /* Print stack configuration.  */
2455
2456 static void
2457 print_stack (FILE *file, stack s)
2458 {
2459   if (! file)
2460     return;
2461
2462   if (s->top == -2)
2463     fprintf (file, "uninitialized\n");
2464   else if (s->top == -1)
2465     fprintf (file, "empty\n");
2466   else
2467     {
2468       int i;
2469       fputs ("[ ", file);
2470       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2471         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2472       fputs ("]\n", file);
2473     }
2474 }
2475 \f
2476 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2477    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2478    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2479    are initialized before use.
2480
2481    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2482    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2483
2484 static int
2485 convert_regs_entry (void)
2486 {
2487   int inserted = 0;
2488   edge e;
2489   basic_block block;
2490
2491   FOR_EACH_BB_REVERSE (block)
2492     {
2493       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2494       int reg;
2495
2496       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
2497       bi->stack_in.top = -2;
2498
2499       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
2500       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
2501         {
2502           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_end, reg))
2503             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
2504           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_start, reg))
2505             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
2506         }
2507     }
2508
2509   /* Load something into each stack register live at function entry.
2510      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2511      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2512      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2513      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2514
2515      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2516      never seen by the convert_regs pass.  */
2517
2518   for (e = ENTRY_BLOCK_PTR->succ; e ; e = e->succ_next)
2519     {
2520       basic_block block = e->dest;
2521       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2522       int reg, top = -1;
2523
2524       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2525         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2526           {
2527             rtx init;
2528
2529             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2530
2531             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2532                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2533                                 nan);
2534             insert_insn_on_edge (init, e);
2535             inserted = 1;
2536           }
2537
2538       bi->stack_in.top = top;
2539     }
2540
2541   return inserted;
2542 }
2543
2544 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2545    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2546
2547 static void
2548 convert_regs_exit (void)
2549 {
2550   int value_reg_low, value_reg_high;
2551   stack output_stack;
2552   rtx retvalue;
2553
2554   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2555   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2556   if (retvalue)
2557     {
2558       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2559       value_reg_high = value_reg_low
2560         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2561     }
2562
2563   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2564   if (value_reg_low == -1)
2565     output_stack->top = -1;
2566   else
2567     {
2568       int reg;
2569
2570       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2571       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2572         {
2573           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2574           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2575         }
2576     }
2577 }
2578
2579 /* Adjust the stack of this block on exit to match the stack of the
2580    target block, or copy stack info into the stack of the successor
2581    of the successor hasn't been processed yet.  */
2582 static bool
2583 compensate_edge (edge e, FILE *file)
2584 {
2585   basic_block block = e->src, target = e->dest;
2586   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2587   struct stack_def regstack, tmpstack;
2588   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2589   int reg;
2590
2591   current_block = block;
2592   regstack = bi->stack_out;
2593   if (file)
2594     fprintf (file, "Edge %d->%d: ", block->index, target->index);
2595
2596   if (target_stack->top == -2)
2597     {
2598       /* The target block hasn't had a stack order selected.
2599          We need merely ensure that no pops are needed.  */
2600       for (reg = regstack.top; reg >= 0; --reg)
2601         if (!TEST_HARD_REG_BIT (target_stack->reg_set, regstack.reg[reg]))
2602           break;
2603
2604       if (reg == -1)
2605         {
2606           if (file)
2607             fprintf (file, "new block; copying stack position\n");
2608
2609           /* change_stack kills values in regstack.  */
2610           tmpstack = regstack;
2611
2612           change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack, EMIT_AFTER);
2613           return false;
2614         }
2615
2616       if (file)
2617         fprintf (file, "new block; pops needed\n");
2618     }
2619   else
2620     {
2621       if (target_stack->top == regstack.top)
2622         {
2623           for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2624             if (target_stack->reg[reg] != regstack.reg[reg])
2625               break;
2626
2627           if (reg == -1)
2628             {
2629               if (file)
2630                 fprintf (file, "no changes needed\n");
2631               return false;
2632             }
2633         }
2634
2635       if (file)
2636         {
2637           fprintf (file, "correcting stack to ");
2638           print_stack (file, target_stack);
2639         }
2640     }
2641
2642   /* Care for non-call EH edges specially.  The normal return path have
2643      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2644      library.  */
2645   if ((e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL_CALL)) == EDGE_EH)
2646     target_stack->top = -1;
2647
2648   /* Other calls may appear to have values live in st(0), but the
2649      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2650   else if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2651     {
2652       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2653          live at st(0) on the end of the source block, and no
2654          values live at the beginning of the destination block.  */
2655       HARD_REG_SET tmp;
2656
2657       CLEAR_HARD_REG_SET (tmp);
2658       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (target_stack->reg_set, tmp, eh1);
2659       abort ();
2660     eh1:
2661
2662       /* We are sure that there is st(0) live, otherwise we won't compensate.
2663          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2664       SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG);
2665       if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, FIRST_STACK_REG + 1))
2666         SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG + 1);
2667       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, tmp, eh2);
2668       abort ();
2669     eh2:
2670
2671       target_stack->top = -1;
2672     }
2673
2674   /* It is better to output directly to the end of the block
2675      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2676      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2677      edge out, and it is not abnormal.  */
2678   else if (block->succ->succ_next == NULL && !(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2679     {
2680       /* change_stack kills values in regstack.  */
2681       tmpstack = regstack;
2682
2683       change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack,
2684                     (GET_CODE (BB_END (block)) == JUMP_INSN
2685                      ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2686     }
2687   else
2688     {
2689       rtx seq, after;
2690
2691       /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2692          avoid any live register across them, so we should never
2693          have to insert instructions on such edges.  */
2694       if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2695         abort ();
2696
2697       current_block = NULL;
2698       start_sequence ();
2699
2700       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2701       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2702
2703       tmpstack = regstack;
2704       change_stack (after, &tmpstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2705
2706       seq = get_insns ();
2707       end_sequence ();
2708
2709       insert_insn_on_edge (seq, e);
2710       return true;
2711     }
2712   return false;
2713 }
2714
2715 /* Convert stack register references in one block.  */
2716
2717 static int
2718 convert_regs_1 (FILE *file, basic_block block)
2719 {
2720   struct stack_def regstack;
2721   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2722   int deleted, inserted, reg;
2723   rtx insn, next;
2724   edge e, beste = NULL;
2725   bool control_flow_insn_deleted = false;
2726
2727   inserted = 0;
2728   deleted = 0;
2729   any_malformed_asm = false;
2730
2731   /* Find the edge we will copy stack from.  It should be the most frequent
2732      one as it will get cheapest after compensation code is generated,
2733      if multiple such exists, take one with largest count, prefer critical
2734      one (as splitting critical edges is more expensive), or one with lowest
2735      index, to avoid random changes with different orders of the edges.  */
2736   for (e = block->pred; e ; e = e->pred_next)
2737     {
2738       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2739         ;
2740       else if (! beste)
2741         beste = e;
2742       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) < EDGE_FREQUENCY (e))
2743         beste = e;
2744       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) > EDGE_FREQUENCY (e))
2745         ;
2746       else if (beste->count < e->count)
2747         beste = e;
2748       else if (beste->count > e->count)
2749         ;
2750       else if ((EDGE_CRITICAL_P (e) != 0)
2751                != (EDGE_CRITICAL_P (beste) != 0))
2752         {
2753           if (EDGE_CRITICAL_P (e))
2754             beste = e;
2755         }
2756       else if (e->src->index < beste->src->index)
2757         beste = e;
2758     }
2759
2760   /* Initialize stack at block entry.  */
2761   if (bi->stack_in.top == -2)
2762     {
2763       if (beste)
2764         inserted |= compensate_edge (beste, file);
2765       else
2766         {
2767           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2768           int reg;
2769
2770           bi->stack_in.top = -1;
2771           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2772             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2773               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2774         }
2775     }
2776   else
2777     /* Entry blocks do have stack already initialized.  */
2778     beste = NULL;
2779
2780   current_block = block;
2781
2782   if (file)
2783     {
2784       fprintf (file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2785       print_stack (file, &bi->stack_in);
2786     }
2787
2788   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2789      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2790   next = BB_HEAD (block);
2791   regstack = bi->stack_in;
2792   do
2793     {
2794       insn = next;
2795       next = NEXT_INSN (insn);
2796
2797       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2798       if (next == NULL)
2799         abort ();
2800       if (insn == BB_END (block))
2801         next = NULL;
2802
2803       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2804          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2805       if (stack_regs_mentioned (insn)
2806           || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2807         {
2808           if (file)
2809             {
2810               fprintf (file, "  insn %d input stack: ",
2811                        INSN_UID (insn));
2812               print_stack (file, &regstack);
2813             }
2814           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2815         }
2816     }
2817   while (next);
2818
2819   if (file)
2820     {
2821       fprintf (file, "Expected live registers [");
2822       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2823         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2824           fprintf (file, " %d", reg);
2825       fprintf (file, " ]\nOutput stack: ");
2826       print_stack (file, &regstack);
2827     }
2828
2829   insn = BB_END (block);
2830   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2831     insn = PREV_INSN (insn);
2832
2833   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2834      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2835      necessary moves for them.  */
2836
2837   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2838     {
2839       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2840           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2841         {
2842           rtx set;
2843
2844           if (file)
2845             {
2846               fprintf (file, "Emitting insn initializing reg %d\n",
2847                        reg);
2848             }
2849
2850           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode),
2851                              nan);
2852           insn = emit_insn_after (set, insn);
2853           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2854         }
2855     }
2856   
2857   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2858      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2859      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2860      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2861      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2862
2863      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2864      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2865      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2866      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2867      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2868
2869      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2870      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2871      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2872      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2873
2874   if (control_flow_insn_deleted)
2875     purge_dead_edges (block);
2876
2877   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2878      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2879      same pattern of register kills as before.  */
2880   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2881   if (!any_malformed_asm)
2882     abort ();
2883  win:
2884   bi->stack_out = regstack;
2885
2886   /* Compensate the back edges, as those wasn't visited yet.  */
2887   for (e = block->succ; e ; e = e->succ_next)
2888     {
2889       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
2890           || (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR))
2891         {
2892           if (!BLOCK_INFO (e->dest)->done
2893               && e->dest != block)
2894             abort ();
2895           inserted |= compensate_edge (e, file);
2896         }
2897     }
2898   for (e = block->pred; e ; e = e->pred_next)
2899     {
2900       if (e != beste && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2901           && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
2902         {
2903           if (!BLOCK_INFO (e->src)->done)
2904             abort ();
2905           inserted |= compensate_edge (e, file);
2906         }
2907     }
2908
2909   return inserted;
2910 }
2911
2912 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2913
2914 static int
2915 convert_regs_2 (FILE *file, basic_block block)
2916 {
2917   basic_block *stack, *sp;
2918   int inserted;
2919
2920   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
2921      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
2922      of every block has already been computed.  */ 
2923
2924   stack = xmalloc (sizeof (*stack) * n_basic_blocks);
2925   sp = stack;
2926
2927   *sp++ = block;
2928
2929   inserted = 0;
2930   do
2931     {
2932       edge e;
2933
2934       block = *--sp;
2935
2936       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
2937          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
2938          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
2939          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
2940          we check the necessity to process some of these successors
2941          before such an edge deletion may happen.  However, there is
2942          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
2943          the edge between them happens to be deleted, the successor
2944          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
2945          is that there is no way to preventively detect this case so we
2946          stack the successor in all cases and hand over the task of
2947          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
2948
2949       for (e = block->succ; e ; e = e->succ_next)
2950         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
2951           {
2952             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
2953             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
2954                *sp++ = e->dest;
2955           }
2956
2957       inserted |= convert_regs_1 (file, block);
2958       BLOCK_INFO (block)->done = 1;
2959     }
2960   while (sp != stack);
2961
2962   return inserted;
2963 }
2964
2965 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
2966    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
2967    to the stack-like registers the 387 uses.  */
2968
2969 static int
2970 convert_regs (FILE *file)
2971 {
2972   int inserted;
2973   basic_block b;
2974   edge e;
2975
2976   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
2977   inserted = convert_regs_entry ();
2978
2979   /* Construct the desired stack for function exit.  */
2980   convert_regs_exit ();
2981   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
2982
2983   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
2984      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
2985      prevent double fxch that aften appears at the head of a loop.  */
2986
2987   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
2988   for (e = ENTRY_BLOCK_PTR->succ; e ; e = e->succ_next)
2989     inserted |= convert_regs_2 (file, e->dest);
2990
2991   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
2992      for keeping these even when not optimizing.  */
2993   FOR_EACH_BB (b)
2994     {
2995       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
2996
2997       if (! bi->done)
2998         inserted |= convert_regs_2 (file, b);
2999     }
3000   clear_aux_for_blocks ();
3001
3002   fixup_abnormal_edges ();
3003   if (inserted)
3004     commit_edge_insertions ();
3005
3006   if (file)
3007     fputc ('\n', file);
3008
3009   return inserted;
3010 }
3011 #endif /* STACK_REGS */
3012
3013 #include "gt-reg-stack.h"