OSDN Git Service

2004-04-30 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 void swap_to_top(rtx, stack, rtx, rtx);
253 static bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
254 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
255 static int swap_rtx_condition (rtx);
256 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
257 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
258 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
259 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
260 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
261 static int convert_regs_entry (void);
262 static void convert_regs_exit (void);
263 static int convert_regs_1 (FILE *, basic_block);
264 static int convert_regs_2 (FILE *, basic_block);
265 static int convert_regs (FILE *);
266 static void print_stack (FILE *, stack);
267 static rtx next_flags_user (rtx);
268 static void record_label_references (rtx, rtx);
269 static bool compensate_edge (edge, FILE *);
270 \f
271 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
272
273 static int
274 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
275 {
276   const char *fmt;
277   int i;
278
279   if (STACK_REG_P (pat))
280     return 1;
281
282   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
283   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
284     {
285       if (fmt[i] == 'E')
286         {
287           int j;
288
289           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
290             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
291               return 1;
292         }
293       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
294         return 1;
295     }
296
297   return 0;
298 }
299
300 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
301
302 int
303 stack_regs_mentioned (rtx insn)
304 {
305   unsigned int uid, max;
306   int test;
307
308   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
309     return 0;
310
311   uid = INSN_UID (insn);
312   max = VARRAY_SIZE (stack_regs_mentioned_data);
313   if (uid >= max)
314     {
315       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
316          do not grow too quickly.  */
317       max = uid + uid / 20;
318       VARRAY_GROW (stack_regs_mentioned_data, max);
319     }
320
321   test = VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid);
322   if (test == 0)
323     {
324       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
325       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
326       VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid) = test;
327     }
328
329   return test == 1;
330 }
331 \f
332 static rtx ix86_flags_rtx;
333
334 static rtx
335 next_flags_user (rtx insn)
336 {
337   /* Search forward looking for the first use of this value.
338      Stop at block boundaries.  */
339
340   while (insn != BB_END (current_block))
341     {
342       insn = NEXT_INSN (insn);
343
344       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
345         return insn;
346
347       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
348         return NULL_RTX;
349     }
350   return NULL_RTX;
351 }
352 \f
353 /* Reorganize the stack into ascending numbers,
354    after this insn.  */
355
356 static void
357 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
358 {
359   struct stack_def temp_stack;
360   int top;
361
362   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
363      already in increasing order and no reorganization is needed.
364
365      Similarly if the stack is empty.  */
366   if (regstack->top <= 0)
367     return;
368
369   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
370
371   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
372     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
373
374   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_AFTER);
375 }
376
377 /* Pop a register from the stack.  */
378
379 static void
380 pop_stack (stack regstack, int regno)
381 {
382   int top = regstack->top;
383
384   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
385   regstack->top--;
386   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
387   if (regstack->reg [top] != regno)
388     {
389       int i;
390       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
391         if (regstack->reg [i] == regno)
392           {
393             int j;
394             for (j = i; j < top; j++)
395               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
396             break;
397           }
398     }
399 }
400 \f
401 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
402    register file.  FIRST is the first insn in the function, FILE is the
403    dump file, if used.
404
405    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
406    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
407    code duplication created when the converter inserts pop insns on
408    the edges.  */
409
410 bool
411 reg_to_stack (rtx first, FILE *file)
412 {
413   basic_block bb;
414   int i;
415   int max_uid;
416
417   /* Clean up previous run.  */
418   stack_regs_mentioned_data = 0;
419
420   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
421      expensive so we might save some compilation time.  */
422   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
423     if (regs_ever_live[i])
424       break;
425   if (i > LAST_STACK_REG)
426     return false;
427
428   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
429      build the CFG and run life analysis.
430      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
431      as it don't update liveness yet.  */
432   if (!optimize
433       || (flag_sched2_use_superblocks
434           && flag_schedule_insns_after_reload))
435     {
436       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
437       life_analysis (first, file, PROP_DEATH_NOTES);
438     }
439   mark_dfs_back_edges ();
440
441   /* Set up block info for each basic block.  */
442   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
443   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
444     {
445       edge e;
446       for (e = bb->pred; e; e = e->pred_next)
447         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
448             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
449           BLOCK_INFO (bb)->predecessors++;
450     }
451
452   /* Create the replacement registers up front.  */
453   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
454     {
455       enum machine_mode mode;
456       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
457            mode != VOIDmode;
458            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
459         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
460       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
461            mode != VOIDmode;
462            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
463         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
464     }
465
466   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
467
468   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
469
470      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
471      we're inserting these instructions before the prologue and
472      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
473      on zero, which we can get from `ldz'.  */
474
475   if (flag_pic)
476     nan = CONST0_RTX (SFmode);
477   else
478     {
479       nan = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
480       nan = force_const_mem (SFmode, nan);
481     }
482
483   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
484   max_uid = get_max_uid ();
485   VARRAY_CHAR_INIT (stack_regs_mentioned_data, max_uid + 1,
486                     "stack_regs_mentioned cache");
487
488   convert_regs (file);
489
490   free_aux_for_blocks ();
491   return true;
492 }
493 \f
494 /* Check PAT, which is in INSN, for LABEL_REFs.  Add INSN to the
495    label's chain of references, and note which insn contains each
496    reference.  */
497
498 static void
499 record_label_references (rtx insn, rtx pat)
500 {
501   enum rtx_code code = GET_CODE (pat);
502   int i;
503   const char *fmt;
504
505   if (code == LABEL_REF)
506     {
507       rtx label = XEXP (pat, 0);
508       rtx ref;
509
510       if (GET_CODE (label) != CODE_LABEL)
511         abort ();
512
513       /* If this is an undefined label, LABEL_REFS (label) contains
514          garbage.  */
515       if (INSN_UID (label) == 0)
516         return;
517
518       /* Don't make a duplicate in the code_label's chain.  */
519
520       for (ref = LABEL_REFS (label);
521            ref && ref != label;
522            ref = LABEL_NEXTREF (ref))
523         if (CONTAINING_INSN (ref) == insn)
524           return;
525
526       CONTAINING_INSN (pat) = insn;
527       LABEL_NEXTREF (pat) = LABEL_REFS (label);
528       LABEL_REFS (label) = pat;
529
530       return;
531     }
532
533   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
534   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
535     {
536       if (fmt[i] == 'e')
537         record_label_references (insn, XEXP (pat, i));
538       if (fmt[i] == 'E')
539         {
540           int j;
541           for (j = 0; j < XVECLEN (pat, i); j++)
542             record_label_references (insn, XVECEXP (pat, i, j));
543         }
544     }
545 }
546 \f
547 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
548    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
549    PAT that stopped the search.  */
550
551 static rtx *
552 get_true_reg (rtx *pat)
553 {
554   for (;;)
555     switch (GET_CODE (*pat))
556       {
557       case SUBREG:
558         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
559            actual FP register in use.  */
560         {
561           rtx subreg;
562           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
563             {
564               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
565                                                    GET_MODE (subreg),
566                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
567                                                    GET_MODE (*pat));
568               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
569                                   GET_MODE (subreg));
570             default:
571               return pat;
572             }
573         }
574       case FLOAT:
575       case FIX:
576       case FLOAT_EXTEND:
577         pat = & XEXP (*pat, 0);
578         break;
579
580       case FLOAT_TRUNCATE:
581         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
582           return pat;
583         pat = & XEXP (*pat, 0);
584         break;
585       }
586 }
587 \f
588 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
589 static bool any_malformed_asm;
590
591 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
592    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
593    numbers below refer to that explanation.  */
594
595 static int
596 check_asm_stack_operands (rtx insn)
597 {
598   int i;
599   int n_clobbers;
600   int malformed_asm = 0;
601   rtx body = PATTERN (insn);
602
603   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
604   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
605   int alt;
606
607   rtx *clobber_reg = 0;
608   int n_inputs, n_outputs;
609
610   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
611      alternative matches, this asm is malformed.  */
612   extract_insn (insn);
613   constrain_operands (1);
614   alt = which_alternative;
615
616   preprocess_constraints ();
617
618   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
619   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
620
621   if (alt < 0)
622     {
623       malformed_asm = 1;
624       /* Avoid further trouble with this insn.  */
625       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
626       return 0;
627     }
628
629   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
630   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
631     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
632         && GET_CODE (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])) == REG)
633       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
634
635   /* Set up CLOBBER_REG.  */
636
637   n_clobbers = 0;
638
639   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
640     {
641       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
642
643       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
644         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
645           {
646             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
647             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
648
649             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (reg)) == REG)
650               reg = SUBREG_REG (reg);
651
652             if (STACK_REG_P (reg))
653               {
654                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
655                 n_clobbers++;
656               }
657           }
658     }
659
660   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
661      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
662      operand constraints must select a class with a single reg.
663
664      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
665      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
666
667   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
668   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
669     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
670       {
671         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].class] != 1)
672           {
673             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
674             malformed_asm = 1;
675           }
676         else
677           {
678             int j;
679
680             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
681               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
682                 {
683                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
684                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
685                   malformed_asm = 1;
686                   break;
687                 }
688             if (j == n_clobbers)
689               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
690           }
691       }
692
693
694   /* Search for first non-popped reg.  */
695   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
696     if (! reg_used_as_output[i])
697       break;
698
699   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
700   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
701     if (reg_used_as_output[i])
702       break;
703
704   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
705     {
706       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
707       malformed_asm = 1;
708     }
709
710   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
711      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
712      popped.  */
713
714   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
715   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
716     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
717       {
718         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
719            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
720         int j;
721
722         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
723           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
724             break;
725
726         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
727           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
728       }
729
730   /* Search for first non-popped reg.  */
731   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
732     if (! implicitly_dies[i])
733       break;
734
735   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
736   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
737     if (implicitly_dies[i])
738       break;
739
740   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
741     {
742       error_for_asm (insn,
743                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
744       malformed_asm = 1;
745     }
746
747   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
748      output constraints must use the "&" earlyclobber.
749
750      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
751      record any earlyclobber.  */
752
753   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
754     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
755       {
756         int j;
757
758         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
759           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
760             {
761               error_for_asm (insn,
762                              "output operand %d must use `&' constraint", j);
763               malformed_asm = 1;
764             }
765       }
766
767   if (malformed_asm)
768     {
769       /* Avoid further trouble with this insn.  */
770       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
771       any_malformed_asm = true;
772       return 0;
773     }
774
775   return 1;
776 }
777 \f
778 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
779    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
780    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
781    placed.  */
782
783 static int
784 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
785 {
786   if (GET_CODE (body) == SET && GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS)
787     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
788
789   else if (GET_CODE (body) == ASM_OPERANDS)
790     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
791
792   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL
793            && GET_CODE (XVECEXP (body, 0, 0)) == SET)
794     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (XVECEXP (body, 0, 0)));
795
796   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL
797            && GET_CODE (XVECEXP (body, 0, 0)) == ASM_OPERANDS)
798     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (XVECEXP (body, 0, 0));
799
800   abort ();
801 }
802
803 /* If current function returns its result in an fp stack register,
804    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
805
806 static rtx
807 stack_result (tree decl)
808 {
809   rtx result;
810
811   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
812      it is not returned in a stack register.  */
813   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
814     return 0;
815
816   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
817   if (result != 0)
818     {
819 #ifdef FUNCTION_OUTGOING_VALUE
820       result
821         = FUNCTION_OUTGOING_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
822 #else
823       result = FUNCTION_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
824 #endif
825     }
826
827   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
828 }
829 \f
830
831 /*
832  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
833  * pass over the RTL.
834  */
835
836 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
837    the desired hard REGNO.  */
838
839 static void
840 replace_reg (rtx *reg, int regno)
841 {
842   if (regno < FIRST_STACK_REG || regno > LAST_STACK_REG
843       || ! STACK_REG_P (*reg))
844     abort ();
845
846   switch (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)))
847     {
848     default: abort ();
849     case MODE_FLOAT:
850     case MODE_COMPLEX_FLOAT:;
851     }
852
853   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
854 }
855
856 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
857    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
858
859 static void
860 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
861 {
862   rtx *note_link, this;
863
864   note_link = &REG_NOTES (insn);
865   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
866     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
867         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
868       {
869         *note_link = XEXP (this, 1);
870         return;
871       }
872     else
873       note_link = &XEXP (this, 1);
874
875   abort ();
876 }
877
878 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
879    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
880    returned if the register is not found.  */
881
882 static int
883 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
884 {
885   int i;
886
887   if (! STACK_REG_P (reg))
888     abort ();
889
890   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
891     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
892       break;
893
894   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
895 }
896 \f
897 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
898    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
899    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
900    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
901    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
902    cases the movdf pattern to pop.  */
903
904 static rtx
905 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
906 {
907   rtx pop_insn, pop_rtx;
908   int hard_regno;
909
910   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
911      CLOBBER and USE expressions.  */
912   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
913     {
914       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
915       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
916
917       pop_insn = NULL_RTX;
918       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
919         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
920       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
921         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
922       if (!pop_insn)
923         abort ();
924       return pop_insn;
925     }
926
927   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
928
929   if (hard_regno < FIRST_STACK_REG)
930     abort ();
931
932   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
933                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
934
935   if (where == EMIT_AFTER)
936     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
937   else
938     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
939
940   REG_NOTES (pop_insn)
941     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
942                          REG_NOTES (pop_insn));
943
944   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
945     = regstack->reg[regstack->top];
946   regstack->top -= 1;
947   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
948
949   return pop_insn;
950 }
951 \f
952 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
953    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
954    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
955    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
956
957    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
958
959 static void
960 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
961 {
962   int hard_regno;
963   rtx swap_rtx;
964   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
965   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
966   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
967
968   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
969
970   if (hard_regno < FIRST_STACK_REG)
971     abort ();
972   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
973     return;
974
975   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
976
977   tmp = regstack->reg[other_reg];
978   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
979   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
980
981   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
982      block boundary.  */
983   i1 = NULL;
984   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
985     {
986       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
987       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
988       while (tmp != limit)
989         {
990           if (GET_CODE (tmp) == CODE_LABEL
991               || GET_CODE (tmp) == CALL_INSN
992               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
993               || (GET_CODE (tmp) == INSN
994                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
995             {
996               i1 = tmp;
997               break;
998             }
999           tmp = PREV_INSN (tmp);
1000         }
1001     }
1002
1003   if (i1 != NULL_RTX
1004       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
1005     {
1006       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
1007       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
1008
1009       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
1010          swap with, omit the swap.  */
1011
1012       if (GET_CODE (i1dest) == REG && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
1013           && GET_CODE (i1src) == REG
1014           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
1015           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1016         return;
1017
1018       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
1019          omit the swap.  */
1020
1021       if (GET_CODE (i1dest) == REG && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
1022           && GET_CODE (i1src) == REG && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
1023           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1024         return;
1025     }
1026
1027   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
1028                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
1029
1030   if (i1)
1031     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
1032   else if (current_block)
1033     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
1034   else
1035     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
1036 }
1037 \f
1038 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
1039    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
1040    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
1041    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
1042    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
1043
1044    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
1045    is emitted.  */
1046
1047 static void
1048 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
1049 {
1050   struct stack_def temp_stack;
1051   int regno, j, k, temp;
1052
1053   temp_stack = *regstack;
1054
1055   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
1056   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
1057   if (regno < 0)
1058     abort ();
1059   if (regno != FIRST_STACK_REG)
1060     {
1061       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1062       j = temp_stack.top;
1063
1064       temp = temp_stack.reg[k];
1065       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1066       temp_stack.reg[j] = temp;
1067     }
1068
1069   /* Place operand 2 next on the stack.  */
1070   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
1071   if (regno < 0)
1072     abort ();
1073   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
1074     {
1075       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1076       j = temp_stack.top - 1;
1077
1078       temp = temp_stack.reg[k];
1079       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1080       temp_stack.reg[j] = temp;
1081     }
1082
1083   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
1084 }
1085 \f
1086 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
1087    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
1088    was deleted in the process.  */
1089
1090 static bool
1091 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1092 {
1093   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1094   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1095   rtx src, dest;
1096   rtx note;
1097   bool control_flow_insn_deleted = false;
1098
1099   src = *psrc; dest = *pdest;
1100
1101   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
1102     {
1103       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
1104          just change the register mapping and delete the insn.  */
1105
1106       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1107       if (note)
1108         {
1109           int i;
1110
1111           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
1112           if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1113             abort ();
1114
1115           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
1116             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
1117               break;
1118
1119           /* The source must be live, and the dest must be dead.  */
1120           if (i < 0 || get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1121             abort ();
1122
1123           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
1124              If so, just pop the src.  */
1125
1126           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1127             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
1128           else
1129             {
1130               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1131               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1132               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1133             }
1134
1135           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1136           delete_insn (insn);
1137           return control_flow_insn_deleted;
1138         }
1139
1140       /* The source reg does not die.  */
1141
1142       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1143          will confuse the machine description output patterns. But if
1144          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1145          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1146
1147       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1148         {
1149           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1150             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1151
1152           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1153           delete_insn (insn);
1154           return control_flow_insn_deleted;
1155         }
1156
1157       /* The destination ought to be dead.  */
1158       if (get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1159         abort ();
1160
1161       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1162
1163       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1164       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1165       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1166     }
1167   else if (STACK_REG_P (src))
1168     {
1169       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1170          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1171          needs be.  */
1172
1173       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1174
1175       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1176       if (note)
1177         {
1178           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1179           regstack->top--;
1180           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1181         }
1182       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1183                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1184         {
1185           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1186              clobbering the source reg.  The output code can handle
1187              this by reading back the value from the MEM.
1188              But it is more efficient to use a temp register if one is
1189              available.  Push the source value here if the register
1190              stack is not full, and then write the value to memory via
1191              a pop.  */
1192           rtx push_rtx, push_insn;
1193           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1194
1195           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1196           push_insn = emit_insn_before (push_rtx, insn);
1197           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1198                                                 REG_NOTES (insn));
1199         }
1200
1201       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1202     }
1203   else if (STACK_REG_P (dest))
1204     {
1205       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1206          stack regs.  The actual target is always the top of the
1207          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1208          now at top of stack.  */
1209
1210       /* The destination ought to be dead.  */
1211       if (get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1212         abort ();
1213
1214       if (regstack->top >= REG_STACK_SIZE)
1215         abort ();
1216
1217       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1218       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1219       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1220     }
1221   else
1222     abort ();
1223
1224   return control_flow_insn_deleted;
1225 }
1226 \f
1227 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1228    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1229    such.  */
1230
1231 static int
1232 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1233 {
1234   const char *fmt;
1235   int i, r = 0;
1236
1237   if (COMPARISON_P (pat))
1238     {
1239       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1240       r = 1;
1241     }
1242   else
1243     {
1244       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1245       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1246         {
1247           if (fmt[i] == 'E')
1248             {
1249               int j;
1250
1251               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1252                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1253             }
1254           else if (fmt[i] == 'e')
1255             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1256         }
1257     }
1258
1259   return r;
1260 }
1261
1262 static int
1263 swap_rtx_condition (rtx insn)
1264 {
1265   rtx pat = PATTERN (insn);
1266
1267   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1268
1269   if (GET_CODE (pat) == SET
1270       && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG
1271       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1272     {
1273       insn = next_flags_user (insn);
1274       if (insn == NULL_RTX)
1275         return 0;
1276       pat = PATTERN (insn);
1277     }
1278
1279   /* See if this is, or ends in, a fnstsw, aka unspec 9.  If so, we're
1280      not doing anything with the cc value right now.  We may be able to
1281      search for one though.  */
1282
1283   if (GET_CODE (pat) == SET
1284       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1285       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1286     {
1287       rtx dest = SET_DEST (pat);
1288
1289       /* Search forward looking for the first use of this value.
1290          Stop at block boundaries.  */
1291       while (insn != BB_END (current_block))
1292         {
1293           insn = NEXT_INSN (insn);
1294           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1295             break;
1296           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1297             return 0;
1298         }
1299
1300       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1301          other than sahf, aka unspec 10, or the value does not die
1302          (meaning we'd have to search further), then we must give up.  */
1303       pat = PATTERN (insn);
1304       if (GET_CODE (pat) != SET
1305           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1306           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1307           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1308         return 0;
1309
1310       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1311       insn = next_flags_user (insn);
1312       if (insn == NULL_RTX)
1313         return 0;
1314       pat = PATTERN (insn);
1315     }
1316
1317   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1318     {
1319       int fail = 0;
1320       INSN_CODE (insn) = -1;
1321       if (recog_memoized (insn) == -1)
1322         fail = 1;
1323       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1324          following user too.  */
1325       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1326         {
1327           insn = next_flags_user (insn);
1328           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1329             fail = 1;
1330         }
1331       if (fail)
1332         {
1333           swap_rtx_condition_1 (pat);
1334           return 0;
1335         }
1336       return 1;
1337     }
1338   return 0;
1339 }
1340
1341 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1342    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1343
1344    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1345    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1346    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1347    set up.  */
1348
1349 static void
1350 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1351 {
1352   rtx *src1, *src2;
1353   rtx src1_note, src2_note;
1354   rtx flags_user;
1355
1356   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1357   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1358   flags_user = next_flags_user (insn);
1359
1360   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1361      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1362   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1363        || (STACK_REG_P (*src2)
1364            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1365       && swap_rtx_condition (insn))
1366     {
1367       rtx temp;
1368       temp = XEXP (pat_src, 0);
1369       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1370       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1371
1372       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1373       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1374
1375       INSN_CODE (insn) = -1;
1376     }
1377
1378   /* We will fix any death note later.  */
1379
1380   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1381
1382   if (STACK_REG_P (*src2))
1383     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1384   else
1385     src2_note = NULL_RTX;
1386
1387   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1388
1389   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1390
1391   if (STACK_REG_P (*src2))
1392     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1393
1394   if (src1_note)
1395     {
1396       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1397       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1398     }
1399
1400   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1401      the same stack register, don't bother, because only one death is
1402      needed, and it was just handled.  */
1403
1404   if (src2_note
1405       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1406             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1407     {
1408       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1409          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1410          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1411          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1412
1413       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1414           && src1_note)
1415         {
1416           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1417           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1418         }
1419       else
1420         {
1421           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1422              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1423              pop and remove the death note from here.  */
1424
1425           /* link_cc0_insns (insn); */
1426
1427           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1428
1429           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1430                          EMIT_AFTER);
1431         }
1432     }
1433 }
1434 \f
1435 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1436    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1437    was deleted in the process.  */
1438
1439 static bool
1440 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1441 {
1442   rtx *dest, *src;
1443   bool control_flow_insn_deleted = false;
1444
1445   switch (GET_CODE (pat))
1446     {
1447     case USE:
1448       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1449          Handle them by popping the dying register.  */
1450       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1451       if (STACK_REG_P (*src)
1452           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1453         {
1454           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1455           return control_flow_insn_deleted;
1456         }
1457       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1458       else if (get_hard_regnum (regstack, *src) == -1)
1459         abort ();
1460       break;
1461
1462     case CLOBBER:
1463       {
1464         rtx note;
1465
1466         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1467         if (STACK_REG_P (*dest))
1468           {
1469             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1470
1471             if (pat != PATTERN (insn))
1472               {
1473                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1474                    it's own scratch register.  It does this by clobbering
1475                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1476                    register.  If the register is live, kill it now.
1477                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1478                    later too.  */
1479
1480                 if (note)
1481                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1482                 else
1483                   {
1484                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1485                     if (!note)
1486                       abort ();
1487                   }
1488                 remove_note (insn, note);
1489                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1490               }
1491             else
1492               {
1493                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1494                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1495                    all other clobbers, this must be due to a function
1496                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1497
1498                 if (! note
1499                     && get_hard_regnum (regstack, *dest) == -1)
1500                   {
1501                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1502                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest), SFmode),
1503                                        nan);
1504                     PATTERN (insn) = pat;
1505                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1506                   }
1507                 if (! note && COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (*dest))
1508                     && get_hard_regnum (regstack, FP_MODE_REG (REGNO (*dest), DFmode)) == -1)
1509                   {
1510                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1511                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest) + 1, SFmode),
1512                                        nan);
1513                     PATTERN (insn) = pat;
1514                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1515                   }
1516               }
1517           }
1518         break;
1519       }
1520
1521     case SET:
1522       {
1523         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1524         rtx src1_note, src2_note;
1525         rtx pat_src;
1526
1527         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1528         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1529         pat_src = SET_SRC (pat);
1530
1531         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1532         if (STACK_REG_P (*src)
1533             || (STACK_REG_P (*dest)
1534                 && (GET_CODE (*src) == REG || GET_CODE (*src) == MEM
1535                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1536           {
1537             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1538             break;
1539           }
1540
1541         switch (GET_CODE (pat_src))
1542           {
1543           case COMPARE:
1544             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1545             break;
1546
1547           case CALL:
1548             {
1549               int count;
1550               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1551                    --count >= 0;)
1552                 {
1553                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1554                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1555                 }
1556             }
1557             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1558             break;
1559
1560           case REG:
1561             /* This is a `tstM2' case.  */
1562             if (*dest != cc0_rtx)
1563               abort ();
1564             src1 = src;
1565
1566             /* Fall through.  */
1567
1568           case FLOAT_TRUNCATE:
1569           case SQRT:
1570           case ABS:
1571           case NEG:
1572             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1573                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1574                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1575                source.  */
1576
1577             if (src1 == 0)
1578               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1579
1580             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1581
1582             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1583
1584             if (STACK_REG_P (*dest))
1585               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1586
1587             if (src1_note)
1588               {
1589                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1590                 regstack->top--;
1591                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1592               }
1593
1594             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1595             break;
1596
1597           case MINUS:
1598           case DIV:
1599             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1600                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1601                can be used.  */
1602           case MULT:
1603           case PLUS:
1604             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1605                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1606                source and some other stack register (possibly top of stack)
1607                as a destination.  */
1608
1609             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1610             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1611
1612             /* We will fix any death note later.  */
1613
1614             if (STACK_REG_P (*src1))
1615               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1616             else
1617               src1_note = NULL_RTX;
1618             if (STACK_REG_P (*src2))
1619               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1620             else
1621               src2_note = NULL_RTX;
1622
1623             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1624                must be top of stack.  */
1625
1626             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1627               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1628             else
1629               {
1630                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1631                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1632                    the new top of stack.  */
1633
1634                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1635
1636                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1637                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1638                 if (src1_hard_regnum == -1 || src2_hard_regnum == -1)
1639                   abort ();
1640
1641                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1642                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1643                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1644               }
1645
1646             if (STACK_REG_P (*src1))
1647               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1648             if (STACK_REG_P (*src2))
1649               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1650
1651             if (src1_note)
1652               {
1653                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1654
1655                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1656                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1657                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1658                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1659                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1660
1661                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1662                   {
1663                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1664                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1665                   }
1666                 else
1667                   {
1668                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1669
1670                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1671                     replace_reg (dest, regno);
1672
1673                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1674                       = regstack->reg[regstack->top];
1675                   }
1676
1677                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1678                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1679                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1680                 regstack->top--;
1681               }
1682             else if (src2_note)
1683               {
1684                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1685                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1686                   {
1687                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1688                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1689                   }
1690                 else
1691                   {
1692                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1693
1694                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1695                     replace_reg (dest, regno);
1696
1697                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1698                       = regstack->reg[regstack->top];
1699                   }
1700
1701                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1702                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1703                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1704                 regstack->top--;
1705               }
1706             else
1707               {
1708                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1709                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1710               }
1711
1712             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1713             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1714                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1715                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1716              {
1717                 int tmp = REGNO (*src1);
1718                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1719                 replace_reg (src2, tmp);
1720              }
1721             break;
1722
1723           case UNSPEC:
1724             switch (XINT (pat_src, 1))
1725               {
1726               case UNSPEC_SIN:
1727               case UNSPEC_COS:
1728               case UNSPEC_FRNDINT:
1729               case UNSPEC_F2XM1:
1730                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1731
1732                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1733
1734                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1735
1736                 /* Input should never die, it is
1737                    replaced with output.  */
1738                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1739                 if (src1_note)
1740                   abort();
1741
1742                 if (STACK_REG_P (*dest))
1743                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1744
1745                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1746                 break;
1747
1748               case UNSPEC_FPATAN:
1749               case UNSPEC_FYL2X:
1750                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1751
1752                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1753                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1754
1755                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1756                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1757
1758                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1759
1760                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1761                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1762
1763                 if (src1_note)
1764                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1765                 if (src2_note)
1766                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1767
1768                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1769                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1770                                     regstack->reg[regstack->top]);
1771                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1772                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1773                 regstack->top -= 2;
1774
1775                 /* Push the result back onto the stack.  */
1776                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1777                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1778                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1779                 break;
1780
1781               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1782                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1783                    first part of double input, double output insn.  */
1784
1785                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1786                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1787
1788                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1789                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1790
1791                 /* Inputs should never die, they are
1792                    replaced with outputs.  */
1793                 if ((src1_note) || (src2_note))
1794                   abort();
1795
1796                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1797
1798                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1799                    will be filled in second part of insn. */
1800                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1801                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1802                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1803                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1804                 }
1805
1806                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1807                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1808                 break;
1809
1810               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1811                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1812                    second part of double input, double output insn.  */
1813
1814                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1815                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1816
1817                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1818                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1819
1820                 /* Inputs should never die, they are
1821                    replaced with outputs.  */
1822                 if ((src1_note) || (src2_note))
1823                   abort();
1824
1825                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1826
1827                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1828                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1829                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1830                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1831                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1832                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1833                 }
1834
1835                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1836                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1837                 break;
1838
1839               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1840               case UNSPEC_TAN_ONE:
1841               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1842                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1843                    first part of one input, double output insn.  */
1844
1845                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1846
1847                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1848
1849                 /* Input should never die, it is
1850                    replaced with output.  */
1851                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1852                 if (src1_note)
1853                   abort();
1854
1855                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1856                    will be filled in second part of insn. */
1857                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1858                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1859                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1860                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1861                 }
1862
1863                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1864                 break;
1865
1866               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1867               case UNSPEC_TAN_TAN:
1868               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1869                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1870                    second part of one input, double output insn.  */
1871
1872                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1873
1874                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1875
1876                 /* Input should never die, it is
1877                    replaced with output.  */
1878                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1879                 if (src1_note)
1880                   abort();
1881
1882                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1883                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1884                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1885                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1886                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1887                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1888
1889                   regstack->top++;
1890                 }
1891
1892                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1893                 break;
1894
1895               case UNSPEC_SAHF:
1896                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1897                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1898
1899                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1900                 if (GET_CODE (pat_src) != UNSPEC
1901                     || XINT (pat_src, 1) != UNSPEC_FNSTSW)
1902                   abort ();
1903                 /* Fall through.  */
1904
1905               case UNSPEC_FNSTSW:
1906                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1907                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1908                    up before now.  */
1909
1910                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1911                 if (GET_CODE (pat_src) != COMPARE)
1912                   abort ();
1913
1914                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1915                 break;
1916
1917               default:
1918                 abort ();
1919               }
1920             break;
1921
1922           case IF_THEN_ELSE:
1923             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1924
1925             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1926             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1927
1928             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1929             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1930
1931             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1932                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1933                will move the destination to the top of stack. But if the
1934                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1935                have to handle it here.  */
1936             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1937                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1938               {
1939                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1940                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1941                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1942                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1943                      && src1_note)
1944                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1945                         && src2_note))
1946                   {
1947                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1948                                 - FIRST_STACK_REG);
1949                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1950                                 - FIRST_STACK_REG);
1951
1952                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1953                        swapped on the stack */
1954                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1955                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1956
1957                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1958                        i386 do have comparison always reversible.  */
1959                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1960                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1961                   }
1962                 else
1963                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1964               }
1965
1966             {
1967               rtx src_note [3];
1968               int i;
1969
1970               src_note[0] = 0;
1971               src_note[1] = src1_note;
1972               src_note[2] = src2_note;
1973
1974               if (STACK_REG_P (*src1))
1975                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1976               if (STACK_REG_P (*src2))
1977                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1978
1979               for (i = 1; i <= 2; i++)
1980                 if (src_note [i])
1981                   {
1982                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1983
1984                     /* If the register that dies is not at the top of
1985                        stack, then move the top of stack to the dead reg */
1986                     if (regno != regstack->reg[regstack->top])
1987                       {
1988                         remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1989                         emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1990                                        EMIT_AFTER);
1991                       }
1992                     else
1993                       /* Top of stack never dies, as it is the
1994                          destination.  */
1995                       abort ();
1996                   }
1997             }
1998
1999             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
2000                not present.  */
2001             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
2002               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
2003             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
2004             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
2005             break;
2006
2007           default:
2008             abort ();
2009           }
2010         break;
2011       }
2012
2013     default:
2014       break;
2015     }
2016
2017   return control_flow_insn_deleted;
2018 }
2019 \f
2020 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
2021    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
2022    before the insn, and is updated with changes made here.
2023
2024    There are several requirements and assumptions about the use of
2025    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
2026    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
2027    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
2028    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
2029
2030 static void
2031 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2032 {
2033   rtx body = PATTERN (insn);
2034   int alt;
2035
2036   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
2037   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
2038   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
2039
2040   rtx *clobber_reg = 0;
2041   rtx **clobber_loc = 0;
2042
2043   struct stack_def temp_stack;
2044   int n_notes;
2045   int n_clobbers;
2046   rtx note;
2047   int i;
2048   int n_inputs, n_outputs;
2049
2050   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2051     return;
2052
2053   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2054      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2055      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2056   extract_insn (insn);
2057   constrain_operands (1);
2058   alt = which_alternative;
2059
2060   preprocess_constraints ();
2061
2062   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
2063   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
2064
2065   if (alt < 0)
2066     abort ();
2067
2068   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2069   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2070     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2071         && GET_CODE (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])) == REG)
2072       {
2073         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2074         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2075       }
2076
2077   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2078
2079   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2080     i++;
2081
2082   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
2083   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
2084   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
2085
2086   n_notes = 0;
2087   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2088     {
2089       rtx reg = XEXP (note, 0);
2090       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2091
2092       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (reg)) == REG)
2093         {
2094           loc = & SUBREG_REG (reg);
2095           reg = SUBREG_REG (reg);
2096         }
2097
2098       if (STACK_REG_P (reg)
2099           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2100               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2101         {
2102           note_reg[n_notes] = reg;
2103           note_loc[n_notes] = loc;
2104           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2105           n_notes++;
2106         }
2107     }
2108
2109   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2110
2111   n_clobbers = 0;
2112
2113   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2114     {
2115       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2116       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2117
2118       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2119         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2120           {
2121             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2122             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2123             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2124
2125             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (reg)) == REG)
2126               {
2127                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2128                 reg = SUBREG_REG (reg);
2129               }
2130
2131             if (STACK_REG_P (reg))
2132               {
2133                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2134                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2135                 n_clobbers++;
2136               }
2137           }
2138     }
2139
2140   temp_stack = *regstack;
2141
2142   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2143
2144   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2145     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2146         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].class,
2147                                FLOAT_REGS)
2148         && recog_op_alt[i][alt].class != FLOAT_REGS)
2149       {
2150         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2151            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2152            these constraints are for single register classes, and
2153            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2154            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2155            actual reg this operand needs to be in.  */
2156
2157         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2158
2159         if (regno < 0)
2160           abort ();
2161
2162         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2163           {
2164             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2165                it and swap it with whatever is already in I's place.
2166                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2167                should be.  */
2168             int j, k, temp;
2169
2170             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2171             j = (temp_stack.top
2172                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2173
2174             temp = temp_stack.reg[k];
2175             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2176             temp_stack.reg[j] = temp;
2177           }
2178       }
2179
2180   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2181      order.  */
2182
2183   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2184
2185   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2186      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2187
2188   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2189     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2190       {
2191         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2192
2193         if (regnum < 0)
2194           abort ();
2195
2196         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2197       }
2198
2199   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2200     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2201       {
2202         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2203
2204         if (regnum < 0)
2205           abort ();
2206
2207         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2208       }
2209
2210   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2211     {
2212       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2213          Don't try to replace it in that case.  */
2214       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2215
2216       if (regnum >= 0)
2217         {
2218           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2219              that these regs can't be MODE_INT and will abort.  Just put
2220              the right reg there without calling replace_reg.  */
2221
2222           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2223         }
2224     }
2225
2226   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2227
2228   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2229     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2230       {
2231         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2232            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2233         int j;
2234
2235         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2236           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2237             break;
2238
2239         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2240           {
2241             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2242                But that's OK, because all we need to do is pop the
2243                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2244                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2245                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2246
2247             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2248                                 regstack->reg[regstack->top]);
2249             regstack->top--;
2250           }
2251       }
2252
2253   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2254      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2255      ???  Explain why this is true.  */
2256
2257   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2258     {
2259       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2260       int j;
2261
2262       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2263         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2264             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2265           {
2266             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2267             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2268             break;
2269           }
2270     }
2271
2272   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2273      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2274      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2275
2276      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2277      in the death notes have already been substituted.  */
2278
2279   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2280     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2281       {
2282         int j;
2283
2284         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2285           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2286               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2287             {
2288               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2289                                     EMIT_AFTER);
2290               break;
2291             }
2292       }
2293
2294   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2295     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2296       {
2297         int j;
2298
2299         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2300           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2301               && note_kind[j] == REG_DEAD
2302               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2303                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2304             {
2305               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2306                                     EMIT_AFTER);
2307               break;
2308             }
2309       }
2310 }
2311 \f
2312 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2313    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2314    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2315    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2316    a control flow insn was deleted in the process.  */
2317
2318 static bool
2319 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2320 {
2321   rtx *note_link, note;
2322   bool control_flow_insn_deleted = false;
2323   int i;
2324
2325   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2326     {
2327       int top = regstack->top;
2328
2329       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2330          registers for this call, make sure they are in the right
2331          order.  */
2332
2333       if (top >= 0)
2334         {
2335           straighten_stack (PREV_INSN (insn), regstack);
2336
2337           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2338
2339           while (regstack->top >= 0)
2340             {
2341               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2342               regstack->top--;
2343             }
2344         }
2345     }
2346
2347   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2348      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2349      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2350      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2351      fail otherwise.  */
2352
2353   if (stack_regs_mentioned (insn))
2354     {
2355       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2356       if (n_operands >= 0)
2357         {
2358           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2359              decide how many are inputs, and do register substitution.
2360              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2361
2362           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2363           return control_flow_insn_deleted;
2364         }
2365
2366       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2367         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2368           {
2369             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2370               {
2371                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2372                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2373                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2374                 control_flow_insn_deleted
2375                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2376                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2377               }
2378           }
2379       else
2380         control_flow_insn_deleted
2381           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2382     }
2383
2384   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2385      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2386
2387   if (GET_CODE (insn) == NOTE || INSN_DELETED_P (insn))
2388     return control_flow_insn_deleted;
2389
2390   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2391      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2392      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2393      making it no longer `unset'.  */
2394
2395   note_link = &REG_NOTES (insn);
2396   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2397     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2398       {
2399         *note_link = XEXP (note, 1);
2400         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2401       }
2402     else
2403       note_link = &XEXP (note, 1);
2404
2405   return control_flow_insn_deleted;
2406 }
2407 \f
2408 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2409    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2410    a register live in the new block that is not now live.
2411
2412    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2413    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2414    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, ie, it will be
2415    the same as NEW upon return.
2416
2417    This function will not preserve block_end[].  But that information
2418    is no longer needed once this has executed.  */
2419
2420 static void
2421 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2422 {
2423   int reg;
2424   int update_end = 0;
2425
2426   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2427      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2428
2429   if (where == EMIT_AFTER)
2430     {
2431       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2432         update_end = 1;
2433       insn = NEXT_INSN (insn);
2434     }
2435
2436   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2437
2438   for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2439     if (! TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2440       emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode),
2441                      EMIT_BEFORE);
2442
2443   if (new->top == -2)
2444     {
2445       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2446          the old stack order.  */
2447
2448       new->top = old->top;
2449       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2450     }
2451   else
2452     {
2453       /* This block has been entered before, and we must match the
2454          previously selected stack order.  */
2455
2456       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2457          not their depth or liveliness.  */
2458
2459       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2460       abort ();
2461     win:
2462       if (old->top != new->top)
2463         abort ();
2464
2465       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2466          swaps until the stack is correct.
2467
2468          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2469          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2470          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2471          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2472          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2473
2474       if (new->top != -1)
2475         do
2476           {
2477             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2478                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2479
2480             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2481               {
2482                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2483                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2484                     break;
2485
2486                 if (reg == -1)
2487                   abort ();
2488
2489                 emit_swap_insn (insn, old,
2490                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2491               }
2492
2493             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2494              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2495              above fix it.  */
2496
2497             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2498               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2499                 {
2500                   emit_swap_insn (insn, old,
2501                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2502                   break;
2503                 }
2504           } while (reg >= 0);
2505
2506       /* At this point there must be no differences.  */
2507
2508       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2509         if (old->reg[reg] != new->reg[reg])
2510           abort ();
2511     }
2512
2513   if (update_end)
2514     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2515 }
2516 \f
2517 /* Print stack configuration.  */
2518
2519 static void
2520 print_stack (FILE *file, stack s)
2521 {
2522   if (! file)
2523     return;
2524
2525   if (s->top == -2)
2526     fprintf (file, "uninitialized\n");
2527   else if (s->top == -1)
2528     fprintf (file, "empty\n");
2529   else
2530     {
2531       int i;
2532       fputs ("[ ", file);
2533       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2534         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2535       fputs ("]\n", file);
2536     }
2537 }
2538 \f
2539 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2540    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2541    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2542    are initialized before use.
2543
2544    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2545    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2546
2547 static int
2548 convert_regs_entry (void)
2549 {
2550   int inserted = 0;
2551   edge e;
2552   basic_block block;
2553
2554   FOR_EACH_BB_REVERSE (block)
2555     {
2556       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2557       int reg;
2558
2559       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
2560       bi->stack_in.top = -2;
2561
2562       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
2563       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
2564         {
2565           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_end, reg))
2566             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
2567           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_start, reg))
2568             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
2569         }
2570     }
2571
2572   /* Load something into each stack register live at function entry.
2573      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2574      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2575      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2576      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2577
2578      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2579      never seen by the convert_regs pass.  */
2580
2581   for (e = ENTRY_BLOCK_PTR->succ; e ; e = e->succ_next)
2582     {
2583       basic_block block = e->dest;
2584       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2585       int reg, top = -1;
2586
2587       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2588         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2589           {
2590             rtx init;
2591
2592             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2593
2594             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2595                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2596                                 nan);
2597             insert_insn_on_edge (init, e);
2598             inserted = 1;
2599           }
2600
2601       bi->stack_in.top = top;
2602     }
2603
2604   return inserted;
2605 }
2606
2607 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2608    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2609
2610 static void
2611 convert_regs_exit (void)
2612 {
2613   int value_reg_low, value_reg_high;
2614   stack output_stack;
2615   rtx retvalue;
2616
2617   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2618   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2619   if (retvalue)
2620     {
2621       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2622       value_reg_high = value_reg_low
2623         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2624     }
2625
2626   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2627   if (value_reg_low == -1)
2628     output_stack->top = -1;
2629   else
2630     {
2631       int reg;
2632
2633       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2634       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2635         {
2636           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2637           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2638         }
2639     }
2640 }
2641
2642 /* Adjust the stack of this block on exit to match the stack of the
2643    target block, or copy stack info into the stack of the successor
2644    of the successor hasn't been processed yet.  */
2645 static bool
2646 compensate_edge (edge e, FILE *file)
2647 {
2648   basic_block block = e->src, target = e->dest;
2649   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2650   struct stack_def regstack, tmpstack;
2651   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2652   int reg;
2653
2654   current_block = block;
2655   regstack = bi->stack_out;
2656   if (file)
2657     fprintf (file, "Edge %d->%d: ", block->index, target->index);
2658
2659   if (target_stack->top == -2)
2660     {
2661       /* The target block hasn't had a stack order selected.
2662          We need merely ensure that no pops are needed.  */
2663       for (reg = regstack.top; reg >= 0; --reg)
2664         if (!TEST_HARD_REG_BIT (target_stack->reg_set, regstack.reg[reg]))
2665           break;
2666
2667       if (reg == -1)
2668         {
2669           if (file)
2670             fprintf (file, "new block; copying stack position\n");
2671
2672           /* change_stack kills values in regstack.  */
2673           tmpstack = regstack;
2674
2675           change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack, EMIT_AFTER);
2676           return false;
2677         }
2678
2679       if (file)
2680         fprintf (file, "new block; pops needed\n");
2681     }
2682   else
2683     {
2684       if (target_stack->top == regstack.top)
2685         {
2686           for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2687             if (target_stack->reg[reg] != regstack.reg[reg])
2688               break;
2689
2690           if (reg == -1)
2691             {
2692               if (file)
2693                 fprintf (file, "no changes needed\n");
2694               return false;
2695             }
2696         }
2697
2698       if (file)
2699         {
2700           fprintf (file, "correcting stack to ");
2701           print_stack (file, target_stack);
2702         }
2703     }
2704
2705   /* Care for non-call EH edges specially.  The normal return path have
2706      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2707      library.  */
2708   if ((e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL_CALL)) == EDGE_EH)
2709     target_stack->top = -1;
2710
2711   /* Other calls may appear to have values live in st(0), but the
2712      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2713   else if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2714     {
2715       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2716          live at st(0) on the end of the source block, and no
2717          values live at the beginning of the destination block.  */
2718       HARD_REG_SET tmp;
2719
2720       CLEAR_HARD_REG_SET (tmp);
2721       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (target_stack->reg_set, tmp, eh1);
2722       abort ();
2723     eh1:
2724
2725       /* We are sure that there is st(0) live, otherwise we won't compensate.
2726          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2727       SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG);
2728       if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, FIRST_STACK_REG + 1))
2729         SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG + 1);
2730       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, tmp, eh2);
2731       abort ();
2732     eh2:
2733
2734       target_stack->top = -1;
2735     }
2736
2737   /* It is better to output directly to the end of the block
2738      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2739      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2740      edge out, and it is not abnormal.  */
2741   else if (block->succ->succ_next == NULL && !(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2742     {
2743       /* change_stack kills values in regstack.  */
2744       tmpstack = regstack;
2745
2746       change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack,
2747                     (GET_CODE (BB_END (block)) == JUMP_INSN
2748                      ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2749     }
2750   else
2751     {
2752       rtx seq, after;
2753
2754       /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2755          avoid any live register across them, so we should never
2756          have to insert instructions on such edges.  */
2757       if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2758         abort ();
2759
2760       current_block = NULL;
2761       start_sequence ();
2762
2763       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2764       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2765
2766       tmpstack = regstack;
2767       change_stack (after, &tmpstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2768
2769       seq = get_insns ();
2770       end_sequence ();
2771
2772       insert_insn_on_edge (seq, e);
2773       return true;
2774     }
2775   return false;
2776 }
2777
2778 /* Convert stack register references in one block.  */
2779
2780 static int
2781 convert_regs_1 (FILE *file, basic_block block)
2782 {
2783   struct stack_def regstack;
2784   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2785   int deleted, inserted, reg;
2786   rtx insn, next;
2787   edge e, beste = NULL;
2788   bool control_flow_insn_deleted = false;
2789
2790   inserted = 0;
2791   deleted = 0;
2792   any_malformed_asm = false;
2793
2794   /* Find the edge we will copy stack from.  It should be the most frequent
2795      one as it will get cheapest after compensation code is generated,
2796      if multiple such exists, take one with largest count, prefer critical
2797      one (as splitting critical edges is more expensive), or one with lowest
2798      index, to avoid random changes with different orders of the edges.  */
2799   for (e = block->pred; e ; e = e->pred_next)
2800     {
2801       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2802         ;
2803       else if (! beste)
2804         beste = e;
2805       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) < EDGE_FREQUENCY (e))
2806         beste = e;
2807       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) > EDGE_FREQUENCY (e))
2808         ;
2809       else if (beste->count < e->count)
2810         beste = e;
2811       else if (beste->count > e->count)
2812         ;
2813       else if ((EDGE_CRITICAL_P (e) != 0)
2814                != (EDGE_CRITICAL_P (beste) != 0))
2815         {
2816           if (EDGE_CRITICAL_P (e))
2817             beste = e;
2818         }
2819       else if (e->src->index < beste->src->index)
2820         beste = e;
2821     }
2822
2823   /* Initialize stack at block entry.  */
2824   if (bi->stack_in.top == -2)
2825     {
2826       if (beste)
2827         inserted |= compensate_edge (beste, file);
2828       else
2829         {
2830           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2831           int reg;
2832
2833           bi->stack_in.top = -1;
2834           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2835             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2836               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2837         }
2838     }
2839   else
2840     /* Entry blocks do have stack already initialized.  */
2841     beste = NULL;
2842
2843   current_block = block;
2844
2845   if (file)
2846     {
2847       fprintf (file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2848       print_stack (file, &bi->stack_in);
2849     }
2850
2851   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2852      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2853   next = BB_HEAD (block);
2854   regstack = bi->stack_in;
2855   do
2856     {
2857       insn = next;
2858       next = NEXT_INSN (insn);
2859
2860       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2861       if (next == NULL)
2862         abort ();
2863       if (insn == BB_END (block))
2864         next = NULL;
2865
2866       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2867          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2868       if (stack_regs_mentioned (insn)
2869           || GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2870         {
2871           if (file)
2872             {
2873               fprintf (file, "  insn %d input stack: ",
2874                        INSN_UID (insn));
2875               print_stack (file, &regstack);
2876             }
2877           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2878         }
2879     }
2880   while (next);
2881
2882   if (file)
2883     {
2884       fprintf (file, "Expected live registers [");
2885       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2886         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2887           fprintf (file, " %d", reg);
2888       fprintf (file, " ]\nOutput stack: ");
2889       print_stack (file, &regstack);
2890     }
2891
2892   insn = BB_END (block);
2893   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2894     insn = PREV_INSN (insn);
2895
2896   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2897      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2898      necessary moves for them.  */
2899
2900   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2901     {
2902       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2903           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2904         {
2905           rtx set;
2906
2907           if (file)
2908             {
2909               fprintf (file, "Emitting insn initializing reg %d\n",
2910                        reg);
2911             }
2912
2913           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode),
2914                              nan);
2915           insn = emit_insn_after (set, insn);
2916           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2917         }
2918     }
2919   
2920   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2921      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2922      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2923      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2924      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2925
2926      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2927      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2928      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2929      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2930      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2931
2932      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2933      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2934      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2935      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2936
2937   if (control_flow_insn_deleted)
2938     purge_dead_edges (block);
2939
2940   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2941      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2942      same pattern of register kills as before.  */
2943   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2944   if (!any_malformed_asm)
2945     abort ();
2946  win:
2947   bi->stack_out = regstack;
2948
2949   /* Compensate the back edges, as those wasn't visited yet.  */
2950   for (e = block->succ; e ; e = e->succ_next)
2951     {
2952       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
2953           || (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR))
2954         {
2955           if (!BLOCK_INFO (e->dest)->done
2956               && e->dest != block)
2957             abort ();
2958           inserted |= compensate_edge (e, file);
2959         }
2960     }
2961   for (e = block->pred; e ; e = e->pred_next)
2962     {
2963       if (e != beste && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2964           && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
2965         {
2966           if (!BLOCK_INFO (e->src)->done)
2967             abort ();
2968           inserted |= compensate_edge (e, file);
2969         }
2970     }
2971
2972   return inserted;
2973 }
2974
2975 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2976
2977 static int
2978 convert_regs_2 (FILE *file, basic_block block)
2979 {
2980   basic_block *stack, *sp;
2981   int inserted;
2982
2983   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
2984      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
2985      of every block has already been computed.  */ 
2986
2987   stack = xmalloc (sizeof (*stack) * n_basic_blocks);
2988   sp = stack;
2989
2990   *sp++ = block;
2991
2992   inserted = 0;
2993   do
2994     {
2995       edge e;
2996
2997       block = *--sp;
2998
2999       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
3000          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
3001          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
3002          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
3003          we check the necessity to process some of these successors
3004          before such an edge deletion may happen.  However, there is
3005          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
3006          the edge between them happens to be deleted, the successor
3007          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
3008          is that there is no way to preventively detect this case so we
3009          stack the successor in all cases and hand over the task of
3010          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
3011
3012       for (e = block->succ; e ; e = e->succ_next)
3013         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3014           {
3015             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
3016             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
3017                *sp++ = e->dest;
3018           }
3019
3020       inserted |= convert_regs_1 (file, block);
3021       BLOCK_INFO (block)->done = 1;
3022     }
3023   while (sp != stack);
3024
3025   return inserted;
3026 }
3027
3028 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3029    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3030    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3031
3032 static int
3033 convert_regs (FILE *file)
3034 {
3035   int inserted;
3036   basic_block b;
3037   edge e;
3038
3039   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3040   inserted = convert_regs_entry ();
3041
3042   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3043   convert_regs_exit ();
3044   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3045
3046   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3047      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3048      prevent double fxch that aften appears at the head of a loop.  */
3049
3050   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3051   for (e = ENTRY_BLOCK_PTR->succ; e ; e = e->succ_next)
3052     inserted |= convert_regs_2 (file, e->dest);
3053
3054   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3055      for keeping these even when not optimizing.  */
3056   FOR_EACH_BB (b)
3057     {
3058       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3059
3060       if (! bi->done)
3061         inserted |= convert_regs_2 (file, b);
3062     }
3063   clear_aux_for_blocks ();
3064
3065   fixup_abnormal_edges ();
3066   if (inserted)
3067     commit_edge_insertions ();
3068
3069   if (file)
3070     fputc ('\n', file);
3071
3072   return inserted;
3073 }
3074 #endif /* STACK_REGS */
3075
3076 #include "gt-reg-stack.h"