OSDN Git Service

* regclass.c (op_costs): Remove global variable.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / regclass.c
1 /* Compute register class preferences for pseudo-registers.
2    Copyright (C) 1987, 88, 91-98, 1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21
22 /* This file contains two passes of the compiler: reg_scan and reg_class.
23    It also defines some tables of information about the hardware registers
24    and a function init_reg_sets to initialize the tables.  */
25
26 #include "config.h"
27 #include "system.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "hard-reg-set.h"
31 #include "flags.h"
32 #include "basic-block.h"
33 #include "regs.h"
34 #include "function.h"
35 #include "insn-config.h"
36 #include "recog.h"
37 #include "reload.h"
38 #include "real.h"
39 #include "toplev.h"
40 #include "output.h"
41 #include "ggc.h"
42
43 #ifndef REGISTER_MOVE_COST
44 #define REGISTER_MOVE_COST(x, y) 2
45 #endif
46
47 static void init_reg_sets_1     PROTO((void));
48 static void init_reg_modes      PROTO((void));
49
50 /* If we have auto-increment or auto-decrement and we can have secondary
51    reloads, we are not allowed to use classes requiring secondary
52    reloads for pseudos auto-incremented since reload can't handle it.  */
53
54 #ifdef AUTO_INC_DEC
55 #if defined(SECONDARY_INPUT_RELOAD_CLASS) || defined(SECONDARY_OUTPUT_RELOAD_CLASS)
56 #define FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
57 #endif
58 #endif
59 \f
60 /* Register tables used by many passes.  */
61
62 /* Indexed by hard register number, contains 1 for registers
63    that are fixed use (stack pointer, pc, frame pointer, etc.).
64    These are the registers that cannot be used to allocate
65    a pseudo reg for general use.  */
66
67 char fixed_regs[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
68
69 /* Same info as a HARD_REG_SET.  */
70
71 HARD_REG_SET fixed_reg_set;
72
73 /* Data for initializing the above.  */
74
75 static char initial_fixed_regs[] = FIXED_REGISTERS;
76
77 /* Indexed by hard register number, contains 1 for registers
78    that are fixed use or are clobbered by function calls.
79    These are the registers that cannot be used to allocate
80    a pseudo reg whose life crosses calls unless we are able
81    to save/restore them across the calls.  */
82
83 char call_used_regs[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
84
85 /* Same info as a HARD_REG_SET.  */
86
87 HARD_REG_SET call_used_reg_set;
88
89 /* HARD_REG_SET of registers we want to avoid caller saving.  */
90 HARD_REG_SET losing_caller_save_reg_set;
91
92 /* Data for initializing the above.  */
93
94 static char initial_call_used_regs[] = CALL_USED_REGISTERS;
95   
96 /* Indexed by hard register number, contains 1 for registers that are
97    fixed use or call used registers that cannot hold quantities across
98    calls even if we are willing to save and restore them.  call fixed
99    registers are a subset of call used registers.  */
100
101 char call_fixed_regs[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
102
103 /* The same info as a HARD_REG_SET.  */
104
105 HARD_REG_SET call_fixed_reg_set;
106
107 /* Number of non-fixed registers.  */
108
109 int n_non_fixed_regs;
110
111 /* Indexed by hard register number, contains 1 for registers
112    that are being used for global register decls.
113    These must be exempt from ordinary flow analysis
114    and are also considered fixed.  */
115
116 char global_regs[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
117   
118 /* Table of register numbers in the order in which to try to use them.  */
119 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
120 int reg_alloc_order[FIRST_PSEUDO_REGISTER] = REG_ALLOC_ORDER;
121
122 /* The inverse of reg_alloc_order.  */
123 int inv_reg_alloc_order[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
124 #endif
125
126 /* For each reg class, a HARD_REG_SET saying which registers are in it.  */
127
128 HARD_REG_SET reg_class_contents[N_REG_CLASSES];
129
130 /* The same information, but as an array of unsigned ints.  We copy from
131    these unsigned ints to the table above.  We do this so the tm.h files
132    do not have to be aware of the wordsize for machines with <= 64 regs.  */
133
134 #define N_REG_INTS  \
135   ((FIRST_PSEUDO_REGISTER + (HOST_BITS_PER_INT - 1)) / HOST_BITS_PER_INT)
136
137 static unsigned int_reg_class_contents[N_REG_CLASSES][N_REG_INTS] 
138   = REG_CLASS_CONTENTS;
139
140 /* For each reg class, number of regs it contains.  */
141
142 int reg_class_size[N_REG_CLASSES];
143
144 /* For each reg class, table listing all the containing classes.  */
145
146 enum reg_class reg_class_superclasses[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
147
148 /* For each reg class, table listing all the classes contained in it.  */
149
150 enum reg_class reg_class_subclasses[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
151
152 /* For each pair of reg classes,
153    a largest reg class contained in their union.  */
154
155 enum reg_class reg_class_subunion[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
156
157 /* For each pair of reg classes,
158    the smallest reg class containing their union.  */
159
160 enum reg_class reg_class_superunion[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
161
162 /* Array containing all of the register names */
163
164 const char *reg_names[] = REGISTER_NAMES;
165
166 /* For each hard register, the widest mode object that it can contain.
167    This will be a MODE_INT mode if the register can hold integers.  Otherwise
168    it will be a MODE_FLOAT or a MODE_CC mode, whichever is valid for the
169    register.  */
170
171 enum machine_mode reg_raw_mode[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
172
173 /* Maximum cost of moving from a register in one class to a register in
174    another class.  Based on REGISTER_MOVE_COST.  */
175
176 static int move_cost[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
177
178 /* Similar, but here we don't have to move if the first index is a subset
179    of the second so in that case the cost is zero.  */
180
181 static int may_move_in_cost[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
182
183 /* Similar, but here we don't have to move if the first index is a superset
184    of the second so in that case the cost is zero.  */
185
186 static int may_move_out_cost[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
187
188 #ifdef FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
189
190 /* These are the classes that regs which are auto-incremented or decremented
191    cannot be put in.  */
192
193 static int forbidden_inc_dec_class[N_REG_CLASSES];
194
195 /* Indexed by n, is non-zero if (REG n) is used in an auto-inc or auto-dec
196    context.  */
197
198 static char *in_inc_dec;
199
200 #endif /* FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES */
201
202 #ifdef HAVE_SECONDARY_RELOADS
203
204 /* Sample MEM values for use by memory_move_secondary_cost.  */
205
206 static rtx top_of_stack[MAX_MACHINE_MODE];
207
208 #endif /* HAVE_SECONDARY_RELOADS */
209
210 /* Linked list of reg_info structures allocated for reg_n_info array.
211    Grouping all of the allocated structures together in one lump
212    means only one call to bzero to clear them, rather than n smaller
213    calls.  */
214 struct reg_info_data {
215   struct reg_info_data *next;   /* next set of reg_info structures */
216   size_t min_index;             /* minimum index # */
217   size_t max_index;             /* maximum index # */
218   char used_p;                  /* non-zero if this has been used previously */
219   reg_info data[1];             /* beginning of the reg_info data */
220 };
221
222 static struct reg_info_data *reg_info_head;
223
224 /* No more global register variables may be declared; true once
225    regclass has been initialized. */
226
227 static int no_global_reg_vars = 0;
228
229
230 /* Function called only once to initialize the above data on reg usage.
231    Once this is done, various switches may override.  */
232
233 void
234 init_reg_sets ()
235 {
236   register int i, j;
237
238   /* First copy the register information from the initial int form into
239      the regsets.  */
240
241   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
242     {
243       CLEAR_HARD_REG_SET (reg_class_contents[i]);
244
245       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
246         if (int_reg_class_contents[i][j / HOST_BITS_PER_INT]
247             & ((unsigned) 1 << (j % HOST_BITS_PER_INT)))
248           SET_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[i], j);
249     }
250
251   bcopy (initial_fixed_regs, fixed_regs, sizeof fixed_regs);
252   bcopy (initial_call_used_regs, call_used_regs, sizeof call_used_regs);
253   bzero (global_regs, sizeof global_regs);
254
255   /* Do any additional initialization regsets may need */
256   INIT_ONCE_REG_SET ();
257
258 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
259   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
260     inv_reg_alloc_order[reg_alloc_order[i]] = i;
261 #endif
262 }
263
264 /* After switches have been processed, which perhaps alter
265    `fixed_regs' and `call_used_regs', convert them to HARD_REG_SETs.  */
266
267 static void
268 init_reg_sets_1 ()
269 {
270   register unsigned int i, j;
271
272   /* This macro allows the fixed or call-used registers
273      and the register classes to depend on target flags.  */
274
275 #ifdef CONDITIONAL_REGISTER_USAGE
276   CONDITIONAL_REGISTER_USAGE;
277 #endif
278
279   /* Compute number of hard regs in each class.  */
280
281   bzero ((char *) reg_class_size, sizeof reg_class_size);
282   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
283     for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
284       if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[i], j))
285         reg_class_size[i]++;
286
287   /* Initialize the table of subunions.
288      reg_class_subunion[I][J] gets the largest-numbered reg-class
289      that is contained in the union of classes I and J.  */
290
291   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
292     {
293       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
294         {
295 #ifdef HARD_REG_SET
296           register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
297 #endif
298             HARD_REG_SET c;
299           register int k;
300
301           COPY_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[i]);
302           IOR_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[j]);
303           for (k = 0; k < N_REG_CLASSES; k++)
304             {
305               GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[k], c,
306                                      subclass1);
307               continue;
308
309             subclass1:
310               /* keep the largest subclass */           /* SPEE 900308 */
311               GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[k],
312                                      reg_class_contents[(int) reg_class_subunion[i][j]],
313                                      subclass2);
314               reg_class_subunion[i][j] = (enum reg_class) k;
315             subclass2:
316               ;
317             }
318         }
319     }
320
321   /* Initialize the table of superunions.
322      reg_class_superunion[I][J] gets the smallest-numbered reg-class
323      containing the union of classes I and J.  */
324
325   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
326     {
327       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
328         {
329 #ifdef HARD_REG_SET
330           register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
331 #endif
332             HARD_REG_SET c;
333           register int k;
334
335           COPY_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[i]);
336           IOR_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[j]);
337           for (k = 0; k < N_REG_CLASSES; k++)
338             GO_IF_HARD_REG_SUBSET (c, reg_class_contents[k], superclass);
339
340         superclass:
341           reg_class_superunion[i][j] = (enum reg_class) k;
342         }
343     }
344
345   /* Initialize the tables of subclasses and superclasses of each reg class.
346      First clear the whole table, then add the elements as they are found.  */
347
348   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
349     {
350       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
351         {
352           reg_class_superclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
353           reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
354         }
355     }
356
357   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
358     {
359       if (i == (int) NO_REGS)
360         continue;
361
362       for (j = i + 1; j < N_REG_CLASSES; j++)
363         {
364           enum reg_class *p;
365
366           GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[i], reg_class_contents[j],
367                                  subclass);
368           continue;
369         subclass:
370           /* Reg class I is a subclass of J.
371              Add J to the table of superclasses of I.  */
372           p = &reg_class_superclasses[i][0];
373           while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
374           *p = (enum reg_class) j;
375           /* Add I to the table of superclasses of J.  */
376           p = &reg_class_subclasses[j][0];
377           while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
378           *p = (enum reg_class) i;
379         }
380     }
381
382   /* Initialize "constant" tables.  */
383
384   CLEAR_HARD_REG_SET (fixed_reg_set);
385   CLEAR_HARD_REG_SET (call_used_reg_set);
386   CLEAR_HARD_REG_SET (call_fixed_reg_set);
387
388   bcopy (fixed_regs, call_fixed_regs, sizeof call_fixed_regs);
389
390   n_non_fixed_regs = 0;
391
392   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
393     {
394       if (fixed_regs[i])
395         SET_HARD_REG_BIT (fixed_reg_set, i);
396       else
397         n_non_fixed_regs++;
398
399       if (call_used_regs[i])
400         SET_HARD_REG_BIT (call_used_reg_set, i);
401       if (call_fixed_regs[i])
402         SET_HARD_REG_BIT (call_fixed_reg_set, i);
403       if (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (REGNO_REG_CLASS (i)))
404         SET_HARD_REG_BIT (losing_caller_save_reg_set, i);
405     }
406
407   /* Initialize the move cost table.  Find every subset of each class
408      and take the maximum cost of moving any subset to any other.  */
409
410   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
411     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
412       {
413         int cost = i == j ? 2 : REGISTER_MOVE_COST (i, j);
414         enum reg_class *p1, *p2;
415
416         for (p2 = &reg_class_subclasses[j][0]; *p2 != LIM_REG_CLASSES; p2++)
417           if (*p2 != i)
418             cost = MAX (cost, REGISTER_MOVE_COST (i, *p2));
419
420         for (p1 = &reg_class_subclasses[i][0]; *p1 != LIM_REG_CLASSES; p1++)
421           {
422             if (*p1 != j)
423               cost = MAX (cost, REGISTER_MOVE_COST (*p1, j));
424
425             for (p2 = &reg_class_subclasses[j][0];
426                  *p2 != LIM_REG_CLASSES; p2++)
427               if (*p1 != *p2)
428                 cost = MAX (cost, REGISTER_MOVE_COST (*p1, *p2));
429           }
430
431         move_cost[i][j] = cost;
432
433         if (reg_class_subset_p (i, j))
434           may_move_in_cost[i][j] = 0;
435         else
436           may_move_in_cost[i][j] = cost;
437
438         if (reg_class_subset_p (j, i))
439           may_move_out_cost[i][j] = 0;
440         else
441           may_move_out_cost[i][j] = cost;
442       }
443 }
444
445 /* Compute the table of register modes.
446    These values are used to record death information for individual registers
447    (as opposed to a multi-register mode).  */
448
449 static void
450 init_reg_modes ()
451 {
452   register int i;
453
454   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
455     {
456       reg_raw_mode[i] = choose_hard_reg_mode (i, 1);
457
458       /* If we couldn't find a valid mode, just use the previous mode.
459          ??? One situation in which we need to do this is on the mips where
460          HARD_REGNO_NREGS (fpreg, [SD]Fmode) returns 2.  Ideally we'd like
461          to use DF mode for the even registers and VOIDmode for the odd
462          (for the cpu models where the odd ones are inaccessible).  */
463       if (reg_raw_mode[i] == VOIDmode)
464         reg_raw_mode[i] = i == 0 ? word_mode : reg_raw_mode[i-1];
465     }
466 }
467
468 /* Finish initializing the register sets and
469    initialize the register modes.  */
470
471 void
472 init_regs ()
473 {
474   /* This finishes what was started by init_reg_sets, but couldn't be done
475      until after register usage was specified.  */
476   init_reg_sets_1 ();
477
478   init_reg_modes ();
479
480 #ifdef HAVE_SECONDARY_RELOADS
481   {
482     /* Make some fake stack-frame MEM references for use in
483        memory_move_secondary_cost.  */
484     int i;
485     for (i = 0; i < MAX_MACHINE_MODE; i++)
486       top_of_stack[i] = gen_rtx_MEM (i, stack_pointer_rtx);
487     ggc_add_rtx_root (top_of_stack, MAX_MACHINE_MODE);
488   }
489 #endif
490 }
491
492 #ifdef HAVE_SECONDARY_RELOADS
493
494 /* Compute extra cost of moving registers to/from memory due to reloads.
495    Only needed if secondary reloads are required for memory moves.  */
496
497 int
498 memory_move_secondary_cost (mode, class, in)
499      enum machine_mode mode;
500      enum reg_class class;
501      int in;
502 {
503   enum reg_class altclass;
504   int partial_cost = 0;
505   /* We need a memory reference to feed to SECONDARY... macros.  */
506   /* mem may be unused even if the SECONDARY_ macros are defined. */
507   rtx mem ATTRIBUTE_UNUSED = top_of_stack[(int) mode];
508
509
510   if (in)
511     {
512 #ifdef SECONDARY_INPUT_RELOAD_CLASS
513       altclass = SECONDARY_INPUT_RELOAD_CLASS (class, mode, mem);
514 #else
515       altclass = NO_REGS;
516 #endif
517     }
518   else
519     {
520 #ifdef SECONDARY_OUTPUT_RELOAD_CLASS
521       altclass = SECONDARY_OUTPUT_RELOAD_CLASS (class, mode, mem);
522 #else
523       altclass = NO_REGS;
524 #endif
525     }
526
527   if (altclass == NO_REGS)
528     return 0;
529
530   if (in)
531     partial_cost = REGISTER_MOVE_COST (altclass, class);
532   else
533     partial_cost = REGISTER_MOVE_COST (class, altclass);
534
535   if (class == altclass)
536     /* This isn't simply a copy-to-temporary situation.  Can't guess
537        what it is, so MEMORY_MOVE_COST really ought not to be calling
538        here in that case.
539
540        I'm tempted to put in an abort here, but returning this will
541        probably only give poor estimates, which is what we would've
542        had before this code anyways.  */
543     return partial_cost;
544
545   /* Check if the secondary reload register will also need a
546      secondary reload.  */
547   return memory_move_secondary_cost (mode, altclass, in) + partial_cost;
548 }
549 #endif
550
551 /* Return a machine mode that is legitimate for hard reg REGNO and large
552    enough to save nregs.  If we can't find one, return VOIDmode.  */
553
554 enum machine_mode
555 choose_hard_reg_mode (regno, nregs)
556      int regno;
557      int nregs;
558 {
559   enum machine_mode found_mode = VOIDmode, mode;
560
561   /* We first look for the largest integer mode that can be validly
562      held in REGNO.  If none, we look for the largest floating-point mode.
563      If we still didn't find a valid mode, try CCmode.  */
564
565   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
566        mode != VOIDmode;
567        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
568     if (HARD_REGNO_NREGS (regno, mode) == nregs
569         && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
570       found_mode = mode;
571
572   if (found_mode != VOIDmode)
573     return found_mode;
574
575   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
576        mode != VOIDmode;
577        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
578     if (HARD_REGNO_NREGS (regno, mode) == nregs
579         && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
580       found_mode = mode;
581
582   if (found_mode != VOIDmode)
583     return found_mode;
584
585   if (HARD_REGNO_NREGS (regno, CCmode) == nregs
586       && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, CCmode))
587     return CCmode;
588
589   /* We can't find a mode valid for this register.  */
590   return VOIDmode;
591 }
592
593 /* Specify the usage characteristics of the register named NAME.
594    It should be a fixed register if FIXED and a
595    call-used register if CALL_USED.  */
596
597 void
598 fix_register (name, fixed, call_used)
599      const char *name;
600      int fixed, call_used;
601 {
602   int i;
603
604   /* Decode the name and update the primary form of
605      the register info.  */
606
607   if ((i = decode_reg_name (name)) >= 0)
608     {
609       if ((i == STACK_POINTER_REGNUM
610 #ifdef HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
611            || i == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
612 #else
613            || i == FRAME_POINTER_REGNUM
614 #endif
615            )
616           && (fixed == 0 || call_used == 0))
617         {
618           static const char * const what_option[2][2] = {
619             { "call-saved", "call-used" },
620             { "no-such-option", "fixed" }};
621           
622           error ("can't use '%s' as a %s register", name, 
623                  what_option[fixed][call_used]);
624         }
625       else
626         {
627           fixed_regs[i] = fixed;
628           call_used_regs[i] = call_used;
629         }
630     }
631   else
632     {
633       warning ("unknown register name: %s", name);
634     }
635 }
636
637 /* Mark register number I as global.  */
638
639 void
640 globalize_reg (i)
641      int i;
642 {
643   if (fixed_regs[i] == 0 && no_global_reg_vars)
644     error ("global register variable follows a function definition");
645
646   if (global_regs[i])
647     {
648       warning ("register used for two global register variables");
649       return;
650     }
651
652   if (call_used_regs[i] && ! fixed_regs[i])
653     warning ("call-clobbered register used for global register variable");
654
655   global_regs[i] = 1;
656
657   /* If already fixed, nothing else to do.  */
658   if (fixed_regs[i])
659     return;
660
661   fixed_regs[i] = call_used_regs[i] = call_fixed_regs[i] = 1;
662   n_non_fixed_regs--;
663
664   SET_HARD_REG_BIT (fixed_reg_set, i);
665   SET_HARD_REG_BIT (call_used_reg_set, i);
666   SET_HARD_REG_BIT (call_fixed_reg_set, i);
667 }
668 \f
669 /* Now the data and code for the `regclass' pass, which happens
670    just before local-alloc.  */
671
672 /* The `costs' struct records the cost of using a hard register of each class
673    and of using memory for each pseudo.  We use this data to set up
674    register class preferences.  */
675
676 struct costs
677 {
678   int cost[N_REG_CLASSES];
679   int mem_cost;
680 };
681
682 /* Structure used to record preferrences of given pseudo.  */
683 struct reg_pref
684 {
685   /* (enum reg_class) prefclass is the preferred class.  */
686   char prefclass;
687
688   /* altclass is a register class that we should use for allocating
689      pseudo if no register in the preferred class is available.
690      If no register in this class is available, memory is preferred.
691
692      It might appear to be more general to have a bitmask of classes here,
693      but since it is recommended that there be a class corresponding to the
694      union of most major pair of classes, that generality is not required.  */
695   char altclass;
696 };
697
698 /* Record the cost of each class for each pseudo.  */
699
700 static struct costs *costs;
701
702 /* Initialized once, and used to initialize cost values for each insn.  */
703
704 static struct costs init_cost;
705
706 /* Record preferrences of each pseudo.
707    This is available after `regclass' is run.  */
708
709 static struct reg_pref *reg_pref;
710
711 /* Allocated buffers for reg_pref. */
712
713 static struct reg_pref *reg_pref_buffer;
714
715 /* Account for the fact that insns within a loop are executed very commonly,
716    but don't keep doing this as loops go too deep.  */
717
718 static int loop_cost;
719
720 static rtx scan_one_insn        PROTO((rtx, int));
721 static void record_operand_costs PROTO((rtx, struct costs *, struct reg_pref *));
722 static void dump_regclass       PROTO((FILE *));
723 static void record_reg_classes  PROTO((int, int, rtx *, enum machine_mode *,
724                                        char *, const char **, rtx,
725                                        struct costs *, struct reg_pref *));
726 static int copy_cost            PROTO((rtx, enum machine_mode, 
727                                        enum reg_class, int));
728 static void record_address_regs PROTO((rtx, enum reg_class, int));
729 #ifdef FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
730 static int auto_inc_dec_reg_p   PROTO((rtx, enum machine_mode));
731 #endif
732 static void reg_scan_mark_refs  PROTO((rtx, rtx, int, int));
733
734 /* Return the reg_class in which pseudo reg number REGNO is best allocated.
735    This function is sometimes called before the info has been computed.
736    When that happens, just return GENERAL_REGS, which is innocuous.  */
737
738 enum reg_class
739 reg_preferred_class (regno)
740      int regno;
741 {
742   if (reg_pref == 0)
743     return GENERAL_REGS;
744   return (enum reg_class) reg_pref[regno].prefclass;
745 }
746
747 enum reg_class
748 reg_alternate_class (regno)
749      int regno;
750 {
751   if (reg_pref == 0)
752     return ALL_REGS;
753
754   return (enum reg_class) reg_pref[regno].altclass;
755 }
756
757 /* Initialize some global data for this pass.  */
758
759 void
760 regclass_init ()
761 {
762   int i;
763
764   init_cost.mem_cost = 10000;
765   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
766     init_cost.cost[i] = 10000;
767
768   /* This prevents dump_flow_info from losing if called
769      before regclass is run.  */
770   reg_pref = NULL;
771
772   /* No more global register variables may be declared. */
773   no_global_reg_vars = 1;
774 }
775 \f
776 /* Dump register costs.  */
777 static void
778 dump_regclass (dump)
779      FILE *dump;
780 {
781   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
782   int i;
783   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
784     {
785       enum reg_class class;
786       if (REG_N_REFS (i))
787         {
788           fprintf (dump, "  Register %i costs:", i);
789           for (class = 0; class < N_REG_CLASSES; class++)
790             fprintf (dump, " %s:%i", reg_class_names[(int) class],
791                      costs[i].cost[class]);
792           fprintf (dump, " MEM:%i\n", costs[i].mem_cost);
793         }
794     }
795 }
796 \f
797
798 /* Calculate the costs of insn operands.  */
799
800 static void
801 record_operand_costs (insn, op_costs, reg_pref)
802      rtx insn;
803      struct costs *op_costs;
804      struct reg_pref *reg_pref;
805 {
806   const char *constraints[MAX_RECOG_OPERANDS];
807   enum machine_mode modes[MAX_RECOG_OPERANDS];
808   char subreg_changes_size[MAX_RECOG_OPERANDS];
809   int i;
810
811   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
812     {
813       constraints[i] = recog_data.constraints[i];
814       modes[i] = recog_data.operand_mode[i];
815     }
816   memset (subreg_changes_size, 0, sizeof (subreg_changes_size));
817
818   /* If we get here, we are set up to record the costs of all the
819      operands for this insn.  Start by initializing the costs.
820      Then handle any address registers.  Finally record the desired
821      classes for any pseudos, doing it twice if some pair of
822      operands are commutative.  */
823              
824   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
825     {
826       op_costs[i] = init_cost;
827
828       if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG)
829         {
830           rtx inner = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
831           if (GET_MODE_SIZE (modes[i]) != GET_MODE_SIZE (GET_MODE (inner)))
832             subreg_changes_size[i] = 1;
833           recog_data.operand[i] = inner;
834         }
835
836       if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == MEM)
837         record_address_regs (XEXP (recog_data.operand[i], 0),
838                              BASE_REG_CLASS, loop_cost * 2);
839       else if (constraints[i][0] == 'p')
840         record_address_regs (recog_data.operand[i],
841                              BASE_REG_CLASS, loop_cost * 2);
842     }
843
844   /* Check for commutative in a separate loop so everything will
845      have been initialized.  We must do this even if one operand
846      is a constant--see addsi3 in m68k.md.  */
847
848   for (i = 0; i < (int) recog_data.n_operands - 1; i++)
849     if (constraints[i][0] == '%')
850       {
851         const char *xconstraints[MAX_RECOG_OPERANDS];
852         int j;
853
854         /* Handle commutative operands by swapping the constraints.
855            We assume the modes are the same.  */
856
857         for (j = 0; j < recog_data.n_operands; j++)
858           xconstraints[j] = constraints[j];
859
860         xconstraints[i] = constraints[i+1];
861         xconstraints[i+1] = constraints[i];
862         record_reg_classes (recog_data.n_alternatives, recog_data.n_operands,
863                             recog_data.operand, modes, subreg_changes_size,
864                             xconstraints, insn, op_costs, reg_pref);
865       }
866
867   record_reg_classes (recog_data.n_alternatives, recog_data.n_operands,
868                       recog_data.operand, modes, subreg_changes_size,
869                       constraints, insn, op_costs, reg_pref);
870 }
871 \f
872 /* Subroutine of regclass, processes one insn INSN.  Scan it and record each
873    time it would save code to put a certain register in a certain class.
874    PASS, when nonzero, inhibits some optimizations which need only be done
875    once.
876    Return the last insn processed, so that the scan can be continued from
877    there.  */
878
879 static rtx
880 scan_one_insn (insn, pass)
881      rtx insn;
882      int pass;
883 {
884   enum rtx_code code = GET_CODE (insn);
885   enum rtx_code pat_code;
886   rtx set, note;
887   int i, j;
888   struct costs op_costs[MAX_RECOG_OPERANDS];
889
890   if (GET_RTX_CLASS (code) != 'i')
891     return insn;
892
893   pat_code = GET_CODE (PATTERN (insn));
894   if (pat_code == USE
895       || pat_code == CLOBBER
896       || pat_code == ASM_INPUT
897       || pat_code == ADDR_VEC
898       || pat_code == ADDR_DIFF_VEC)
899     return insn;
900
901   set = single_set (insn);
902   extract_insn (insn);
903
904   /* If this insn loads a parameter from its stack slot, then
905      it represents a savings, rather than a cost, if the
906      parameter is stored in memory.  Record this fact.  */
907
908   if (set != 0 && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
909       && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
910       && (note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV,
911                                 NULL_RTX)) != 0
912       && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == MEM)
913     {
914       costs[REGNO (SET_DEST (set))].mem_cost
915         -= (MEMORY_MOVE_COST (GET_MODE (SET_DEST (set)),
916                               GENERAL_REGS, 1)
917             * loop_cost);
918       record_address_regs (XEXP (SET_SRC (set), 0),
919                            BASE_REG_CLASS, loop_cost * 2);
920       return insn;
921     }
922
923   /* Improve handling of two-address insns such as
924      (set X (ashift CONST Y)) where CONST must be made to
925      match X. Change it into two insns: (set X CONST)
926      (set X (ashift X Y)).  If we left this for reloading, it
927      would probably get three insns because X and Y might go
928      in the same place. This prevents X and Y from receiving
929      the same hard reg.
930
931      We can only do this if the modes of operands 0 and 1
932      (which might not be the same) are tieable and we only need
933      do this during our first pass.  */
934
935   if (pass == 0 && optimize
936       && recog_data.n_operands >= 3
937       && recog_data.constraints[1][0] == '0'
938       && recog_data.constraints[1][1] == 0
939       && CONSTANT_P (recog_data.operand[1])
940       && ! rtx_equal_p (recog_data.operand[0], recog_data.operand[1])
941       && ! rtx_equal_p (recog_data.operand[0], recog_data.operand[2])
942       && GET_CODE (recog_data.operand[0]) == REG
943       && MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (recog_data.operand[0]),
944                           recog_data.operand_mode[1]))
945     {
946       rtx previnsn = prev_real_insn (insn);
947       rtx dest
948         = gen_lowpart (recog_data.operand_mode[1],
949                        recog_data.operand[0]);
950       rtx newinsn
951         = emit_insn_before (gen_move_insn (dest, recog_data.operand[1]), insn);
952
953       /* If this insn was the start of a basic block,
954          include the new insn in that block.
955          We need not check for code_label here;
956          while a basic block can start with a code_label,
957          INSN could not be at the beginning of that block.  */
958       if (previnsn == 0 || GET_CODE (previnsn) == JUMP_INSN)
959         {
960           int b;
961           for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
962             if (insn == BLOCK_HEAD (b))
963               BLOCK_HEAD (b) = newinsn;
964         }
965
966       /* This makes one more setting of new insns's dest.  */
967       REG_N_SETS (REGNO (recog_data.operand[0]))++;
968
969       *recog_data.operand_loc[1] = recog_data.operand[0];
970       for (i = recog_data.n_dups - 1; i >= 0; i--)
971         if (recog_data.dup_num[i] == 1)
972           *recog_data.dup_loc[i] = recog_data.operand[0];
973
974       return PREV_INSN (newinsn);
975     }
976
977   record_operand_costs(insn, op_costs, reg_pref);
978
979   /* Now add the cost for each operand to the total costs for
980      its register.  */
981
982   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
983     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == REG
984         && REGNO (recog_data.operand[i]) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
985       {
986         int regno = REGNO (recog_data.operand[i]);
987         struct costs *p = &costs[regno], *q = &op_costs[i];
988
989         p->mem_cost += q->mem_cost * loop_cost;
990         for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
991           p->cost[j] += q->cost[j] * loop_cost;
992       }
993
994   return insn;
995 }
996
997 /* This is a pass of the compiler that scans all instructions
998    and calculates the preferred class for each pseudo-register.
999    This information can be accessed later by calling `reg_preferred_class'.
1000    This pass comes just before local register allocation.  */
1001
1002 void
1003 regclass (f, nregs, dump)
1004      rtx f;
1005      int nregs;
1006      FILE *dump;
1007 {
1008   register rtx insn;
1009   register int i;
1010   int pass;
1011
1012   init_recog ();
1013
1014   costs = (struct costs *) xmalloc (nregs * sizeof (struct costs));
1015
1016 #ifdef FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
1017
1018   in_inc_dec = (char *) xmalloc (nregs);
1019
1020   /* Initialize information about which register classes can be used for
1021      pseudos that are auto-incremented or auto-decremented.  It would
1022      seem better to put this in init_reg_sets, but we need to be able
1023      to allocate rtx, which we can't do that early.  */
1024
1025   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1026     {
1027       rtx r = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1028       enum machine_mode m;
1029       register int j;
1030
1031       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1032         if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[i], j))
1033           {
1034             REGNO (r) = j;
1035
1036             for (m = VOIDmode; (int) m < (int) MAX_MACHINE_MODE;
1037                  m = (enum machine_mode) ((int) m + 1))
1038               if (HARD_REGNO_MODE_OK (j, m))
1039                 {
1040                   PUT_MODE (r, m);
1041
1042                   /* If a register is not directly suitable for an
1043                      auto-increment or decrement addressing mode and
1044                      requires secondary reloads, disallow its class from
1045                      being used in such addresses.  */
1046
1047                   if ((0
1048 #ifdef SECONDARY_RELOAD_CLASS
1049                        || (SECONDARY_RELOAD_CLASS (BASE_REG_CLASS, m, r)
1050                            != NO_REGS)
1051 #else
1052 #ifdef SECONDARY_INPUT_RELOAD_CLASS
1053                        || (SECONDARY_INPUT_RELOAD_CLASS (BASE_REG_CLASS, m, r)
1054                            != NO_REGS)
1055 #endif
1056 #ifdef SECONDARY_OUTPUT_RELOAD_CLASS
1057                        || (SECONDARY_OUTPUT_RELOAD_CLASS (BASE_REG_CLASS, m, r)
1058                            != NO_REGS)
1059 #endif
1060 #endif
1061                        )
1062                       && ! auto_inc_dec_reg_p (r, m))
1063                     forbidden_inc_dec_class[i] = 1;
1064                 }
1065           }
1066     }
1067 #endif /* FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES */
1068
1069   /* Normally we scan the insns once and determine the best class to use for
1070      each register.  However, if -fexpensive_optimizations are on, we do so
1071      twice, the second time using the tentative best classes to guide the
1072      selection.  */
1073
1074   for (pass = 0; pass <= flag_expensive_optimizations; pass++)
1075     {
1076       int index;
1077
1078       if (dump)
1079         fprintf (dump, "\n\nPass %i\n\n",pass);
1080       /* Zero out our accumulation of the cost of each class for each reg.  */
1081
1082       bzero ((char *) costs, nregs * sizeof (struct costs));
1083
1084 #ifdef FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
1085       bzero (in_inc_dec, nregs);
1086 #endif
1087
1088       /* Scan the instructions and record each time it would
1089          save code to put a certain register in a certain class.  */
1090
1091       if (!optimize)
1092         {
1093           loop_cost = 1;
1094           for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1095             insn = scan_one_insn (insn, pass);
1096         }
1097       else
1098         for (index = 0; index < n_basic_blocks; index++)        
1099           {
1100             basic_block bb = BASIC_BLOCK (index);
1101
1102             /* Show that an insn inside a loop is likely to be executed three
1103                times more than insns outside a loop.  This is much more aggressive
1104                than the assumptions made elsewhere and is being tried as an
1105                experiment.  */
1106             if (optimize_size)
1107               loop_cost = 1;
1108             else
1109               loop_cost = 1 << (2 * MIN (bb->loop_depth - 1, 5));
1110             for (insn = bb->head; ; insn = NEXT_INSN (insn))
1111               {
1112                 insn = scan_one_insn (insn, pass);
1113                 if (insn == bb->end)
1114                   break;
1115               }
1116           }
1117       
1118       /* Now for each register look at how desirable each class is
1119          and find which class is preferred.  Store that in
1120          `prefclass'.  Record in `altclass' the largest register
1121          class any of whose registers is better than memory.  */
1122     
1123       if (pass == 0)
1124         reg_pref = reg_pref_buffer;
1125
1126       if (dump)
1127         {
1128           dump_regclass (dump);
1129           fprintf(dump,"\n");
1130         }
1131       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < nregs; i++)
1132         {
1133           register int best_cost = (1 << (HOST_BITS_PER_INT - 2)) - 1;
1134           enum reg_class best = ALL_REGS, alt = NO_REGS;
1135           /* This is an enum reg_class, but we call it an int
1136              to save lots of casts.  */
1137           register int class;
1138           register struct costs *p = &costs[i];
1139
1140           if (!REG_N_REFS (i))
1141             continue;
1142
1143           for (class = (int) ALL_REGS - 1; class > 0; class--)
1144             {
1145               /* Ignore classes that are too small for this operand or
1146                  invalid for a operand that was auto-incremented.  */
1147               if (CLASS_MAX_NREGS (class, PSEUDO_REGNO_MODE (i))
1148                   > reg_class_size[class]
1149 #ifdef FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
1150                   || (in_inc_dec[i] && forbidden_inc_dec_class[class])
1151 #endif
1152                   )
1153                 ;
1154               else if (p->cost[class] < best_cost)
1155                 {
1156                   best_cost = p->cost[class];
1157                   best = (enum reg_class) class;
1158                 }
1159               else if (p->cost[class] == best_cost)
1160                 best = reg_class_subunion[(int)best][class];
1161             }
1162
1163           /* Record the alternate register class; i.e., a class for which
1164              every register in it is better than using memory.  If adding a
1165              class would make a smaller class (i.e., no union of just those
1166              classes exists), skip that class.  The major unions of classes
1167              should be provided as a register class.  Don't do this if we
1168              will be doing it again later.  */
1169
1170           if ((pass == 1  || dump) || ! flag_expensive_optimizations)
1171             for (class = 0; class < N_REG_CLASSES; class++)
1172               if (p->cost[class] < p->mem_cost
1173                   && (reg_class_size[(int) reg_class_subunion[(int) alt][class]]
1174                       > reg_class_size[(int) alt])
1175 #ifdef FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
1176                   && ! (in_inc_dec[i] && forbidden_inc_dec_class[class])
1177 #endif
1178                   )
1179                 alt = reg_class_subunion[(int) alt][class];
1180           
1181           /* If we don't add any classes, nothing to try.  */
1182           if (alt == best)
1183             alt = NO_REGS;
1184
1185           if (dump 
1186               && (reg_pref[i].prefclass != (int) best
1187                   || reg_pref[i].altclass != (int) alt))
1188             {
1189               static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1190               fprintf(dump, "  Register %i", i);
1191               if (alt == ALL_REGS || best == ALL_REGS)
1192                 fprintf (dump, " pref %s\n", reg_class_names[(int) best]);
1193               else if (alt == NO_REGS)
1194                 fprintf (dump, " pref %s or none\n", reg_class_names[(int) best]);
1195               else
1196                 fprintf (dump, " pref %s, else %s\n",
1197                          reg_class_names[(int) best],
1198                          reg_class_names[(int) alt]);
1199             }
1200
1201           /* We cast to (int) because (char) hits bugs in some compilers.  */
1202           reg_pref[i].prefclass = (int) best;
1203           reg_pref[i].altclass = (int) alt;
1204         }
1205     }
1206
1207 #ifdef FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
1208   free (in_inc_dec);
1209 #endif
1210   free (costs);
1211 }
1212 \f
1213 /* Record the cost of using memory or registers of various classes for
1214    the operands in INSN.
1215
1216    N_ALTS is the number of alternatives.
1217
1218    N_OPS is the number of operands.
1219
1220    OPS is an array of the operands.
1221
1222    MODES are the modes of the operands, in case any are VOIDmode.
1223
1224    CONSTRAINTS are the constraints to use for the operands.  This array
1225    is modified by this procedure.
1226
1227    This procedure works alternative by alternative.  For each alternative
1228    we assume that we will be able to allocate all pseudos to their ideal
1229    register class and calculate the cost of using that alternative.  Then
1230    we compute for each operand that is a pseudo-register, the cost of 
1231    having the pseudo allocated to each register class and using it in that
1232    alternative.  To this cost is added the cost of the alternative.
1233
1234    The cost of each class for this insn is its lowest cost among all the
1235    alternatives.  */
1236
1237 static void
1238 record_reg_classes (n_alts, n_ops, ops, modes, subreg_changes_size,
1239                     constraints, insn, op_costs, reg_pref)
1240      int n_alts;
1241      int n_ops;
1242      rtx *ops;
1243      enum machine_mode *modes;
1244      char *subreg_changes_size ATTRIBUTE_UNUSED;
1245      const char **constraints;
1246      rtx insn;
1247      struct costs *op_costs;
1248      struct reg_pref *reg_pref;
1249 {
1250   int alt;
1251   int i, j;
1252   rtx set;
1253
1254   /* Process each alternative, each time minimizing an operand's cost with
1255      the cost for each operand in that alternative.  */
1256
1257   for (alt = 0; alt < n_alts; alt++)
1258     {
1259       struct costs this_op_costs[MAX_RECOG_OPERANDS];
1260       int alt_fail = 0;
1261       int alt_cost = 0;
1262       enum reg_class classes[MAX_RECOG_OPERANDS];
1263       int allows_mem[MAX_RECOG_OPERANDS];
1264       int class;
1265
1266       for (i = 0; i < n_ops; i++)
1267         {
1268           const char *p = constraints[i];
1269           rtx op = ops[i];
1270           enum machine_mode mode = modes[i];
1271           int allows_addr = 0;
1272           int win = 0;
1273           unsigned char c;
1274
1275           /* Initially show we know nothing about the register class.  */
1276           classes[i] = NO_REGS;
1277           allows_mem[i] = 0;
1278
1279           /* If this operand has no constraints at all, we can conclude 
1280              nothing about it since anything is valid.  */
1281
1282           if (*p == 0)
1283             {
1284               if (GET_CODE (op) == REG && REGNO (op) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1285                 bzero ((char *) &this_op_costs[i], sizeof this_op_costs[i]);
1286
1287               continue;
1288             }
1289
1290           /* If this alternative is only relevant when this operand
1291              matches a previous operand, we do different things depending
1292              on whether this operand is a pseudo-reg or not.  We must process
1293              any modifiers for the operand before we can make this test.  */
1294
1295           while (*p == '%' || *p == '=' || *p == '+' || *p == '&')
1296             p++;
1297
1298           if (p[0] >= '0' && p[0] <= '0' + i && (p[1] == ',' || p[1] == 0))
1299             {
1300               /* Copy class and whether memory is allowed from the matching
1301                  alternative.  Then perform any needed cost computations
1302                  and/or adjustments.  */
1303               j = p[0] - '0';
1304               classes[i] = classes[j];
1305               allows_mem[i] = allows_mem[j];
1306
1307               if (GET_CODE (op) != REG || REGNO (op) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1308                 {
1309                   /* If this matches the other operand, we have no added
1310                      cost and we win.  */
1311                   if (rtx_equal_p (ops[j], op))
1312                     win = 1;
1313
1314                   /* If we can put the other operand into a register, add to
1315                      the cost of this alternative the cost to copy this
1316                      operand to the register used for the other operand.  */
1317
1318                   else if (classes[j] != NO_REGS)
1319                     alt_cost += copy_cost (op, mode, classes[j], 1), win = 1;
1320                 }
1321               else if (GET_CODE (ops[j]) != REG
1322                        || REGNO (ops[j]) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1323                 {
1324                   /* This op is a pseudo but the one it matches is not.  */
1325                   
1326                   /* If we can't put the other operand into a register, this
1327                      alternative can't be used.  */
1328
1329                   if (classes[j] == NO_REGS)
1330                     alt_fail = 1;
1331
1332                   /* Otherwise, add to the cost of this alternative the cost
1333                      to copy the other operand to the register used for this
1334                      operand.  */
1335
1336                   else
1337                     alt_cost += copy_cost (ops[j], mode, classes[j], 1);
1338                 }
1339               else
1340                 {
1341                   /* The costs of this operand are not the same as the other
1342                      operand since move costs are not symmetric.  Moreover,
1343                      if we cannot tie them, this alternative needs to do a
1344                      copy, which is one instruction.  */
1345
1346                   struct costs *pp = &this_op_costs[i];
1347
1348                   for (class = 0; class < N_REG_CLASSES; class++)
1349                     pp->cost[class]
1350                       = ((recog_data.operand_type[i] != OP_OUT
1351                           ? may_move_in_cost[class][(int) classes[i]]
1352                           : 0)
1353                          + (recog_data.operand_type[i] != OP_IN
1354                             ? may_move_out_cost[(int) classes[i]][class]
1355                             : 0));
1356                   
1357                   /* If the alternative actually allows memory, make things
1358                      a bit cheaper since we won't need an extra insn to
1359                      load it.  */
1360
1361                   pp->mem_cost
1362                     = ((recog_data.operand_type[i] != OP_IN
1363                         ? MEMORY_MOVE_COST (mode, classes[i], 0)
1364                         : 0)
1365                        + (recog_data.operand_type[i] != OP_OUT
1366                           ? MEMORY_MOVE_COST (mode, classes[i], 1)
1367                           : 0) - allows_mem[i]);
1368
1369                   /* If we have assigned a class to this register in our
1370                      first pass, add a cost to this alternative corresponding
1371                      to what we would add if this register were not in the
1372                      appropriate class.  */
1373
1374                   if (reg_pref)
1375                     alt_cost
1376                       += (may_move_in_cost[(unsigned char) reg_pref[REGNO (op)].prefclass]
1377                           [(int) classes[i]]);
1378
1379                   if (REGNO (ops[i]) != REGNO (ops[j])
1380                       && ! find_reg_note (insn, REG_DEAD, op))
1381                     alt_cost += 2;
1382
1383                   /* This is in place of ordinary cost computation
1384                      for this operand, so skip to the end of the
1385                      alternative (should be just one character).  */
1386                   while (*p && *p++ != ',')
1387                     ;
1388
1389                   constraints[i] = p;
1390                   continue;
1391                 }
1392             }
1393
1394           /* Scan all the constraint letters.  See if the operand matches
1395              any of the constraints.  Collect the valid register classes
1396              and see if this operand accepts memory.  */
1397
1398           while (*p && (c = *p++) != ',')
1399             switch (c)
1400               {
1401               case '*':
1402                 /* Ignore the next letter for this pass.  */
1403                 p++;
1404                 break;
1405
1406               case '?':
1407                 alt_cost += 2;
1408               case '!':  case '#':  case '&':
1409               case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
1410               case '5':  case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
1411                 break;
1412
1413               case 'p':
1414                 allows_addr = 1;
1415                 win = address_operand (op, GET_MODE (op));
1416                 /* We know this operand is an address, so we want it to be
1417                    allocated to a register that can be the base of an
1418                    address, ie BASE_REG_CLASS.  */
1419                 classes[i]
1420                   = reg_class_subunion[(int) classes[i]]
1421                     [(int) BASE_REG_CLASS];
1422                 break;
1423
1424               case 'm':  case 'o':  case 'V':
1425                 /* It doesn't seem worth distinguishing between offsettable
1426                    and non-offsettable addresses here.  */
1427                 allows_mem[i] = 1;
1428                 if (GET_CODE (op) == MEM)
1429                   win = 1;
1430                 break;
1431
1432               case '<':
1433                 if (GET_CODE (op) == MEM
1434                     && (GET_CODE (XEXP (op, 0)) == PRE_DEC
1435                         || GET_CODE (XEXP (op, 0)) == POST_DEC))
1436                   win = 1;
1437                 break;
1438
1439               case '>':
1440                 if (GET_CODE (op) == MEM
1441                     && (GET_CODE (XEXP (op, 0)) == PRE_INC
1442                         || GET_CODE (XEXP (op, 0)) == POST_INC))
1443                   win = 1;
1444                 break;
1445
1446               case 'E':
1447 #ifndef REAL_ARITHMETIC
1448                 /* Match any floating double constant, but only if
1449                    we can examine the bits of it reliably.  */
1450                 if ((HOST_FLOAT_FORMAT != TARGET_FLOAT_FORMAT
1451                      || HOST_BITS_PER_WIDE_INT != BITS_PER_WORD)
1452                     && GET_MODE (op) != VOIDmode && ! flag_pretend_float)
1453                   break;
1454 #endif
1455                 if (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE)
1456                   win = 1;
1457                 break;
1458
1459               case 'F':
1460                 if (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE)
1461                   win = 1;
1462                 break;
1463
1464               case 'G':
1465               case 'H':
1466                 if (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE
1467                     && CONST_DOUBLE_OK_FOR_LETTER_P (op, c))
1468                   win = 1;
1469                 break;
1470
1471               case 's':
1472                 if (GET_CODE (op) == CONST_INT
1473                     || (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE
1474                         && GET_MODE (op) == VOIDmode))
1475                   break;
1476               case 'i':
1477                 if (CONSTANT_P (op)
1478 #ifdef LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P
1479                     && (! flag_pic || LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (op))
1480 #endif
1481                     )
1482                   win = 1;
1483                 break;
1484
1485               case 'n':
1486                 if (GET_CODE (op) == CONST_INT
1487                     || (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE
1488                         && GET_MODE (op) == VOIDmode))
1489                   win = 1;
1490                 break;
1491
1492               case 'I':
1493               case 'J':
1494               case 'K':
1495               case 'L':
1496               case 'M':
1497               case 'N':
1498               case 'O':
1499               case 'P':
1500                 if (GET_CODE (op) == CONST_INT
1501                     && CONST_OK_FOR_LETTER_P (INTVAL (op), c))
1502                   win = 1;
1503                 break;
1504
1505               case 'X':
1506                 win = 1;
1507                 break;
1508
1509 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
1510               case 'Q':
1511               case 'R':
1512               case 'S':
1513               case 'T':
1514               case 'U':
1515                 if (EXTRA_CONSTRAINT (op, c))
1516                   win = 1;
1517                 break;
1518 #endif
1519
1520               case 'g':
1521                 if (GET_CODE (op) == MEM
1522                     || (CONSTANT_P (op)
1523 #ifdef LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P
1524                         && (! flag_pic || LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (op))
1525 #endif
1526                         ))
1527                   win = 1;
1528                 allows_mem[i] = 1;
1529               case 'r':
1530                 classes[i]
1531                   = reg_class_subunion[(int) classes[i]][(int) GENERAL_REGS];
1532                 break;
1533
1534               default:
1535                 classes[i]
1536                   = reg_class_subunion[(int) classes[i]]
1537                     [(int) REG_CLASS_FROM_LETTER (c)];
1538               }
1539
1540           constraints[i] = p;
1541
1542 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
1543           /* If we noted a subreg earlier, and the selected class is a 
1544              subclass of CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE, zap it.  */
1545           if (subreg_changes_size[i]
1546               && (reg_class_subunion[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]
1547                                     [(int) classes[i]]
1548                   == CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE))
1549             classes[i] = NO_REGS;
1550 #endif
1551
1552           /* How we account for this operand now depends on whether it is  a
1553              pseudo register or not.  If it is, we first check if any
1554              register classes are valid.  If not, we ignore this alternative,
1555              since we want to assume that all pseudos get allocated for
1556              register preferencing.  If some register class is valid, compute
1557              the costs of moving the pseudo into that class.  */
1558
1559           if (GET_CODE (op) == REG && REGNO (op) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1560             {
1561               if (classes[i] == NO_REGS)
1562                 {
1563                     /* We must always fail if the operand is a REG, but
1564                        we did not find a suitable class.
1565
1566                        Otherwise we may perform an uninitialized read
1567                        from this_op_costs after the `continue' statement
1568                        below.  */
1569                     alt_fail = 1;
1570                 }
1571               else
1572                 {
1573                   struct costs *pp = &this_op_costs[i];
1574
1575                   for (class = 0; class < N_REG_CLASSES; class++)
1576                     pp->cost[class]
1577                       = ((recog_data.operand_type[i] != OP_OUT
1578                           ? may_move_in_cost[class][(int) classes[i]]
1579                           : 0)
1580                          + (recog_data.operand_type[i] != OP_IN
1581                             ? may_move_out_cost[(int) classes[i]][class]
1582                             : 0));
1583
1584                   /* If the alternative actually allows memory, make things
1585                      a bit cheaper since we won't need an extra insn to
1586                      load it.  */
1587
1588                   pp->mem_cost
1589                     = ((recog_data.operand_type[i] != OP_IN
1590                         ? MEMORY_MOVE_COST (mode, classes[i], 0)
1591                         : 0)
1592                        + (recog_data.operand_type[i] != OP_OUT
1593                           ? MEMORY_MOVE_COST (mode, classes[i], 1)
1594                           : 0) - allows_mem[i]);
1595
1596                   /* If we have assigned a class to this register in our
1597                      first pass, add a cost to this alternative corresponding
1598                      to what we would add if this register were not in the
1599                      appropriate class.  */
1600
1601                   if (reg_pref)
1602                     alt_cost
1603                       += (may_move_in_cost[(unsigned char) reg_pref[REGNO (op)].prefclass]
1604                           [(int) classes[i]]);
1605                 }
1606             }
1607
1608           /* Otherwise, if this alternative wins, either because we
1609              have already determined that or if we have a hard register of
1610              the proper class, there is no cost for this alternative.  */
1611
1612           else if (win
1613                    || (GET_CODE (op) == REG
1614                        && reg_fits_class_p (op, classes[i], 0, GET_MODE (op))))
1615             ;
1616
1617           /* If registers are valid, the cost of this alternative includes
1618              copying the object to and/or from a register.  */
1619
1620           else if (classes[i] != NO_REGS)
1621             {
1622               if (recog_data.operand_type[i] != OP_OUT)
1623                 alt_cost += copy_cost (op, mode, classes[i], 1);
1624
1625               if (recog_data.operand_type[i] != OP_IN)
1626                 alt_cost += copy_cost (op, mode, classes[i], 0);
1627             }
1628
1629           /* The only other way this alternative can be used is if this is a
1630              constant that could be placed into memory.  */
1631
1632           else if (CONSTANT_P (op) && (allows_addr || allows_mem[i]))
1633             alt_cost += MEMORY_MOVE_COST (mode, classes[i], 1);
1634           else
1635             alt_fail = 1;
1636         }
1637
1638       if (alt_fail)
1639         continue;
1640
1641       /* Finally, update the costs with the information we've calculated
1642          about this alternative.  */
1643
1644       for (i = 0; i < n_ops; i++)
1645         if (GET_CODE (ops[i]) == REG
1646             && REGNO (ops[i]) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1647           {
1648             struct costs *pp = &op_costs[i], *qq = &this_op_costs[i];
1649             int scale = 1 + (recog_data.operand_type[i] == OP_INOUT);
1650
1651             pp->mem_cost = MIN (pp->mem_cost,
1652                                 (qq->mem_cost + alt_cost) * scale);
1653
1654             for (class = 0; class < N_REG_CLASSES; class++)
1655               pp->cost[class] = MIN (pp->cost[class],
1656                                      (qq->cost[class] + alt_cost) * scale);
1657           }
1658     }
1659
1660   /* If this insn is a single set copying operand 1 to operand 0
1661      and one operand is a pseudo with the other a hard reg or a pseudo
1662      that prefers a register that is in its own register class then
1663      we may want to adjust the cost of that register class to -1.
1664  
1665      Avoid the adjustment if the source does not die to avoid stressing of
1666      register allocator by preferrencing two coliding registers into single
1667      class.
1668
1669      Also avoid the adjustment if a copy between registers of the class
1670      is expensive (ten times the cost of a default copy is considered
1671      arbitrarily expensive).  This avoids losing when the preferred class
1672      is very expensive as the source of a copy instruction.  */
1673
1674   if ((set = single_set (insn)) != 0
1675       && ops[0] == SET_DEST (set) && ops[1] == SET_SRC (set)
1676       && GET_CODE (ops[0]) == REG && GET_CODE (ops[1]) == REG
1677       && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (ops[1])))
1678     for (i = 0; i <= 1; i++)
1679       if (REGNO (ops[i]) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1680         {
1681           int regno = REGNO (ops[!i]);
1682           enum machine_mode mode = GET_MODE (ops[!i]);
1683           int class;
1684           int nr;
1685
1686           if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_pref != 0)
1687             {
1688               enum reg_class pref = reg_pref[regno].prefclass;
1689
1690               if ((reg_class_size[(unsigned char) pref]
1691                    == CLASS_MAX_NREGS (pref, mode))
1692                   && REGISTER_MOVE_COST (pref, pref) < 10 * 2)
1693                 op_costs[i].cost[(unsigned char) pref] = -1;
1694             }
1695           else if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1696             for (class = 0; class < N_REG_CLASSES; class++)
1697               if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[class], regno)
1698                   && reg_class_size[class] == CLASS_MAX_NREGS (class, mode))
1699                 {
1700                   if (reg_class_size[class] == 1)
1701                     op_costs[i].cost[class] = -1;
1702                   else
1703                     {
1704                       for (nr = 0; nr < HARD_REGNO_NREGS(regno, mode); nr++)
1705                         {
1706                           if (!TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[class], regno + nr))
1707                             break;
1708                         }
1709
1710                       if (nr == HARD_REGNO_NREGS(regno,mode))
1711                         op_costs[i].cost[class] = -1;
1712                     }
1713                 }
1714         }
1715 }
1716 \f
1717 /* Compute the cost of loading X into (if TO_P is non-zero) or from (if
1718    TO_P is zero) a register of class CLASS in mode MODE.
1719
1720    X must not be a pseudo.  */
1721
1722 static int
1723 copy_cost (x, mode, class, to_p)
1724      rtx x;
1725      enum machine_mode mode;
1726      enum reg_class class;
1727      int to_p;
1728 {
1729 #ifdef HAVE_SECONDARY_RELOADS
1730   enum reg_class secondary_class = NO_REGS;
1731 #endif
1732
1733   /* If X is a SCRATCH, there is actually nothing to move since we are
1734      assuming optimal allocation.  */
1735
1736   if (GET_CODE (x) == SCRATCH)
1737     return 0;
1738
1739   /* Get the class we will actually use for a reload.  */
1740   class = PREFERRED_RELOAD_CLASS (x, class);
1741
1742 #ifdef HAVE_SECONDARY_RELOADS
1743   /* If we need a secondary reload (we assume here that we are using 
1744      the secondary reload as an intermediate, not a scratch register), the
1745      cost is that to load the input into the intermediate register, then
1746      to copy them.  We use a special value of TO_P to avoid recursion.  */
1747
1748 #ifdef SECONDARY_INPUT_RELOAD_CLASS
1749   if (to_p == 1)
1750     secondary_class = SECONDARY_INPUT_RELOAD_CLASS (class, mode, x);
1751 #endif
1752
1753 #ifdef SECONDARY_OUTPUT_RELOAD_CLASS
1754   if (! to_p)
1755     secondary_class = SECONDARY_OUTPUT_RELOAD_CLASS (class, mode, x);
1756 #endif
1757
1758   if (secondary_class != NO_REGS)
1759     return (move_cost[(int) secondary_class][(int) class]
1760             + copy_cost (x, mode, secondary_class, 2));
1761 #endif  /* HAVE_SECONDARY_RELOADS */
1762
1763   /* For memory, use the memory move cost, for (hard) registers, use the
1764      cost to move between the register classes, and use 2 for everything
1765      else (constants).  */
1766
1767   if (GET_CODE (x) == MEM || class == NO_REGS)
1768     return MEMORY_MOVE_COST (mode, class, to_p);
1769
1770   else if (GET_CODE (x) == REG)
1771     return move_cost[(int) REGNO_REG_CLASS (REGNO (x))][(int) class];
1772
1773   else
1774     /* If this is a constant, we may eventually want to call rtx_cost here.  */
1775     return 2;
1776 }
1777 \f
1778 /* Record the pseudo registers we must reload into hard registers
1779    in a subexpression of a memory address, X.
1780
1781    CLASS is the class that the register needs to be in and is either
1782    BASE_REG_CLASS or INDEX_REG_CLASS.
1783
1784    SCALE is twice the amount to multiply the cost by (it is twice so we
1785    can represent half-cost adjustments).  */
1786
1787 static void
1788 record_address_regs (x, class, scale)
1789      rtx x;
1790      enum reg_class class;
1791      int scale;
1792 {
1793   register enum rtx_code code = GET_CODE (x);
1794
1795   switch (code)
1796     {
1797     case CONST_INT:
1798     case CONST:
1799     case CC0:
1800     case PC:
1801     case SYMBOL_REF:
1802     case LABEL_REF:
1803       return;
1804
1805     case PLUS:
1806       /* When we have an address that is a sum,
1807          we must determine whether registers are "base" or "index" regs.
1808          If there is a sum of two registers, we must choose one to be
1809          the "base".  Luckily, we can use the REGNO_POINTER_FLAG
1810          to make a good choice most of the time.  We only need to do this
1811          on machines that can have two registers in an address and where
1812          the base and index register classes are different.
1813
1814          ??? This code used to set REGNO_POINTER_FLAG in some cases, but
1815          that seems bogus since it should only be set when we are sure
1816          the register is being used as a pointer.  */
1817
1818       {
1819         rtx arg0 = XEXP (x, 0);
1820         rtx arg1 = XEXP (x, 1);
1821         register enum rtx_code code0 = GET_CODE (arg0);
1822         register enum rtx_code code1 = GET_CODE (arg1);
1823
1824         /* Look inside subregs.  */
1825         if (code0 == SUBREG)
1826           arg0 = SUBREG_REG (arg0), code0 = GET_CODE (arg0);
1827         if (code1 == SUBREG)
1828           arg1 = SUBREG_REG (arg1), code1 = GET_CODE (arg1);
1829
1830         /* If this machine only allows one register per address, it must
1831            be in the first operand.  */
1832
1833         if (MAX_REGS_PER_ADDRESS == 1)
1834           record_address_regs (arg0, class, scale);
1835
1836         /* If index and base registers are the same on this machine, just
1837            record registers in any non-constant operands.  We assume here,
1838            as well as in the tests below, that all addresses are in 
1839            canonical form.  */
1840
1841         else if (INDEX_REG_CLASS == BASE_REG_CLASS)
1842           {
1843             record_address_regs (arg0, class, scale);
1844             if (! CONSTANT_P (arg1))
1845               record_address_regs (arg1, class, scale);
1846           }
1847
1848         /* If the second operand is a constant integer, it doesn't change
1849            what class the first operand must be.  */
1850
1851         else if (code1 == CONST_INT || code1 == CONST_DOUBLE)
1852           record_address_regs (arg0, class, scale);
1853
1854         /* If the second operand is a symbolic constant, the first operand
1855            must be an index register.  */
1856
1857         else if (code1 == SYMBOL_REF || code1 == CONST || code1 == LABEL_REF)
1858           record_address_regs (arg0, INDEX_REG_CLASS, scale);
1859
1860         /* If both operands are registers but one is already a hard register
1861            of index or base class, give the other the class that the hard
1862            register is not.  */
1863
1864 #ifdef REG_OK_FOR_BASE_P
1865         else if (code0 == REG && code1 == REG
1866                  && REGNO (arg0) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1867                  && (REG_OK_FOR_BASE_P (arg0) || REG_OK_FOR_INDEX_P (arg0)))
1868           record_address_regs (arg1,
1869                                REG_OK_FOR_BASE_P (arg0)
1870                                ? INDEX_REG_CLASS : BASE_REG_CLASS,
1871                                scale);
1872         else if (code0 == REG && code1 == REG
1873                  && REGNO (arg1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1874                  && (REG_OK_FOR_BASE_P (arg1) || REG_OK_FOR_INDEX_P (arg1)))
1875           record_address_regs (arg0,
1876                                REG_OK_FOR_BASE_P (arg1)
1877                                ? INDEX_REG_CLASS : BASE_REG_CLASS,
1878                                scale);
1879 #endif
1880
1881         /* If one operand is known to be a pointer, it must be the base
1882            with the other operand the index.  Likewise if the other operand
1883            is a MULT.  */
1884
1885         else if ((code0 == REG && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (arg0)))
1886                  || code1 == MULT)
1887           {
1888             record_address_regs (arg0, BASE_REG_CLASS, scale);
1889             record_address_regs (arg1, INDEX_REG_CLASS, scale);
1890           }
1891         else if ((code1 == REG && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (arg1)))
1892                  || code0 == MULT)
1893           {
1894             record_address_regs (arg0, INDEX_REG_CLASS, scale);
1895             record_address_regs (arg1, BASE_REG_CLASS, scale);
1896           }
1897
1898         /* Otherwise, count equal chances that each might be a base
1899            or index register.  This case should be rare.  */
1900
1901         else
1902           {
1903             record_address_regs (arg0, BASE_REG_CLASS, scale / 2);
1904             record_address_regs (arg0, INDEX_REG_CLASS, scale / 2);
1905             record_address_regs (arg1, BASE_REG_CLASS, scale / 2);
1906             record_address_regs (arg1, INDEX_REG_CLASS, scale / 2);
1907           }
1908       }
1909       break;
1910
1911     case POST_INC:
1912     case PRE_INC:
1913     case POST_DEC:
1914     case PRE_DEC:
1915       /* Double the importance of a pseudo register that is incremented
1916          or decremented, since it would take two extra insns
1917          if it ends up in the wrong place.  If the operand is a pseudo,
1918          show it is being used in an INC_DEC context.  */
1919
1920 #ifdef FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
1921       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG
1922           && REGNO (XEXP (x, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1923         in_inc_dec[REGNO (XEXP (x, 0))] = 1;
1924 #endif
1925
1926       record_address_regs (XEXP (x, 0), class, 2 * scale);
1927       break;
1928
1929     case REG:
1930       {
1931         register struct costs *pp = &costs[REGNO (x)];
1932         register int i;
1933
1934         pp->mem_cost += (MEMORY_MOVE_COST (Pmode, class, 1) * scale) / 2;
1935
1936         for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1937           pp->cost[i] += (may_move_in_cost[i][(int) class] * scale) / 2;
1938       }
1939       break;
1940
1941     default:
1942       {
1943         register const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1944         register int i;
1945         for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1946           if (fmt[i] == 'e')
1947             record_address_regs (XEXP (x, i), class, scale);
1948       }
1949     }
1950 }
1951 \f
1952 #ifdef FORBIDDEN_INC_DEC_CLASSES
1953
1954 /* Return 1 if REG is valid as an auto-increment memory reference
1955    to an object of MODE.  */
1956
1957 static int
1958 auto_inc_dec_reg_p (reg, mode)
1959      rtx reg;
1960      enum machine_mode mode;
1961 {
1962   if (HAVE_POST_INCREMENT
1963       && memory_address_p (mode, gen_rtx_POST_INC (Pmode, reg)))
1964     return 1;
1965
1966   if (HAVE_POST_DECREMENT
1967       && memory_address_p (mode, gen_rtx_POST_DEC (Pmode, reg)))
1968     return 1;
1969
1970   if (HAVE_PRE_INCREMENT
1971       && memory_address_p (mode, gen_rtx_PRE_INC (Pmode, reg)))
1972     return 1;
1973
1974   if (HAVE_PRE_DECREMENT
1975       && memory_address_p (mode, gen_rtx_PRE_DEC (Pmode, reg)))
1976     return 1;
1977
1978   return 0;
1979 }
1980 #endif
1981 \f
1982 static short *renumber = (short *)0;
1983 static size_t regno_allocated = 0;
1984
1985 /* Allocate enough space to hold NUM_REGS registers for the tables used for
1986    reg_scan and flow_analysis that are indexed by the register number.  If
1987    NEW_P is non zero, initialize all of the registers, otherwise only
1988    initialize the new registers allocated.  The same table is kept from
1989    function to function, only reallocating it when we need more room.  If
1990    RENUMBER_P is non zero, allocate the reg_renumber array also.  */
1991
1992 void
1993 allocate_reg_info (num_regs, new_p, renumber_p)
1994      size_t num_regs;
1995      int new_p;
1996      int renumber_p;
1997 {
1998   size_t size_info;
1999   size_t size_renumber;
2000   size_t min = (new_p) ? 0 : reg_n_max;
2001   struct reg_info_data *reg_data;
2002   struct reg_info_data *reg_next;
2003
2004   if (num_regs > regno_allocated)
2005     {
2006       size_t old_allocated = regno_allocated;
2007
2008       regno_allocated = num_regs + (num_regs / 20);     /* add some slop space */
2009       size_renumber = regno_allocated * sizeof (short);
2010
2011       if (!reg_n_info)
2012         {
2013           VARRAY_REG_INIT (reg_n_info, regno_allocated, "reg_n_info");
2014           renumber = (short *) xmalloc (size_renumber);
2015           reg_pref_buffer = (struct reg_pref *) xmalloc (regno_allocated 
2016                                               * sizeof (struct reg_pref));
2017         }
2018
2019       else
2020         {
2021           VARRAY_GROW (reg_n_info, regno_allocated);
2022
2023           if (new_p)            /* if we're zapping everything, no need to realloc */
2024             {
2025               free ((char *)renumber);
2026               free ((char *)reg_pref);
2027               renumber = (short *) xmalloc (size_renumber);
2028               reg_pref_buffer = (struct reg_pref *) xmalloc (regno_allocated 
2029                                                   * sizeof (struct reg_pref));
2030             }
2031
2032           else
2033             {
2034               renumber = (short *) xrealloc ((char *)renumber, size_renumber);
2035               reg_pref_buffer = (struct reg_pref *) xrealloc ((char *)reg_pref_buffer,
2036                                                    regno_allocated 
2037                                                    * sizeof (struct reg_pref));
2038             }
2039         }
2040
2041       size_info = (regno_allocated - old_allocated) * sizeof (reg_info)
2042         + sizeof (struct reg_info_data) - sizeof (reg_info);
2043       reg_data = (struct reg_info_data *) xcalloc (size_info, 1);
2044       reg_data->min_index = old_allocated;
2045       reg_data->max_index = regno_allocated - 1;
2046       reg_data->next = reg_info_head;
2047       reg_info_head = reg_data;
2048     }
2049
2050   reg_n_max = num_regs;
2051   if (min < num_regs)
2052     {
2053       /* Loop through each of the segments allocated for the actual
2054          reg_info pages, and set up the pointers, zero the pages, etc.  */
2055       for (reg_data = reg_info_head; reg_data; reg_data = reg_next)
2056         {
2057           size_t min_index = reg_data->min_index;
2058           size_t max_index = reg_data->max_index;
2059
2060           reg_next = reg_data->next;
2061           if (min <= max_index)
2062             {
2063               size_t max = max_index;
2064               size_t local_min = min - min_index;
2065               size_t i;
2066
2067               if (min < min_index)
2068                 local_min = 0;
2069               if (!reg_data->used_p)    /* page just allocated with calloc */
2070                 reg_data->used_p = 1;   /* no need to zero */
2071               else
2072                 bzero ((char *) &reg_data->data[local_min],
2073                        sizeof (reg_info) * (max - min_index - local_min + 1));
2074
2075               for (i = min_index+local_min; i <= max; i++)
2076                 {
2077                   VARRAY_REG (reg_n_info, i) = &reg_data->data[i-min_index];
2078                   REG_BASIC_BLOCK (i) = REG_BLOCK_UNKNOWN;
2079                   renumber[i] = -1;
2080                   reg_pref_buffer[i].prefclass = (char) NO_REGS;
2081                   reg_pref_buffer[i].altclass = (char) NO_REGS;
2082                 }
2083             }
2084         }
2085     }
2086
2087   /* If {pref,alt}class have already been allocated, update the pointers to
2088      the newly realloced ones.  */
2089   if (reg_pref)
2090     reg_pref = reg_pref_buffer;
2091
2092   if (renumber_p)
2093     reg_renumber = renumber;
2094
2095   /* Tell the regset code about the new number of registers */
2096   MAX_REGNO_REG_SET (num_regs, new_p, renumber_p);
2097 }
2098
2099 /* Free up the space allocated by allocate_reg_info.  */
2100 void
2101 free_reg_info ()
2102 {
2103   if (reg_n_info)
2104     {
2105       struct reg_info_data *reg_data;
2106       struct reg_info_data *reg_next;
2107
2108       VARRAY_FREE (reg_n_info);
2109       for (reg_data = reg_info_head; reg_data; reg_data = reg_next)
2110         {
2111           reg_next = reg_data->next;
2112           free ((char *)reg_data);
2113         }
2114
2115       free (reg_pref_buffer);
2116       reg_pref_buffer = (struct reg_pref *)0;
2117       reg_info_head = (struct reg_info_data *)0;
2118       renumber = (short *)0;
2119     }
2120   regno_allocated = 0;
2121   reg_n_max = 0;
2122 }
2123 \f
2124 /* This is the `regscan' pass of the compiler, run just before cse
2125    and again just before loop.
2126
2127    It finds the first and last use of each pseudo-register
2128    and records them in the vectors regno_first_uid, regno_last_uid
2129    and counts the number of sets in the vector reg_n_sets.
2130
2131    REPEAT is nonzero the second time this is called.  */
2132
2133 /* Maximum number of parallel sets and clobbers in any insn in this fn.
2134    Always at least 3, since the combiner could put that many together
2135    and we want this to remain correct for all the remaining passes.  */
2136
2137 int max_parallel;
2138
2139 void
2140 reg_scan (f, nregs, repeat)
2141      rtx f;
2142      int nregs;
2143      int repeat ATTRIBUTE_UNUSED;
2144 {
2145   register rtx insn;
2146
2147   allocate_reg_info (nregs, TRUE, FALSE);
2148   max_parallel = 3;
2149
2150   for (insn = f; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2151     if (GET_CODE (insn) == INSN
2152         || GET_CODE (insn) == CALL_INSN
2153         || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2154       {
2155         if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
2156             && XVECLEN (PATTERN (insn), 0) > max_parallel)
2157           max_parallel = XVECLEN (PATTERN (insn), 0);
2158         reg_scan_mark_refs (PATTERN (insn), insn, 0, 0);
2159
2160         if (REG_NOTES (insn))
2161           reg_scan_mark_refs (REG_NOTES (insn), insn, 1, 0);
2162       }
2163 }
2164
2165 /* Update 'regscan' information by looking at the insns
2166    from FIRST to LAST.  Some new REGs have been created,
2167    and any REG with number greater than OLD_MAX_REGNO is
2168    such a REG.  We only update information for those.  */
2169
2170 void
2171 reg_scan_update(first, last, old_max_regno)
2172      rtx first;
2173      rtx last;
2174      int old_max_regno;
2175 {
2176   register rtx insn;
2177
2178   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
2179
2180   for (insn = first; insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
2181     if (GET_CODE (insn) == INSN
2182         || GET_CODE (insn) == CALL_INSN
2183         || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
2184       {
2185         if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL
2186             && XVECLEN (PATTERN (insn), 0) > max_parallel)
2187           max_parallel = XVECLEN (PATTERN (insn), 0);
2188         reg_scan_mark_refs (PATTERN (insn), insn, 0, old_max_regno);
2189
2190         if (REG_NOTES (insn))
2191           reg_scan_mark_refs (REG_NOTES (insn), insn, 1, old_max_regno);
2192       }
2193 }
2194
2195 /* X is the expression to scan.  INSN is the insn it appears in.
2196    NOTE_FLAG is nonzero if X is from INSN's notes rather than its body.
2197    We should only record information for REGs with numbers
2198    greater than or equal to MIN_REGNO.  */
2199
2200 static void
2201 reg_scan_mark_refs (x, insn, note_flag, min_regno)
2202      rtx x;
2203      rtx insn;
2204      int note_flag;
2205      int min_regno;
2206 {
2207   register enum rtx_code code;
2208   register rtx dest;
2209   register rtx note;
2210
2211   code = GET_CODE (x);
2212   switch (code)
2213     {
2214     case CONST:
2215     case CONST_INT:
2216     case CONST_DOUBLE:
2217     case CC0:
2218     case PC:
2219     case SYMBOL_REF:
2220     case LABEL_REF:
2221     case ADDR_VEC:
2222     case ADDR_DIFF_VEC:
2223       return;
2224
2225     case REG:
2226       {
2227         register int regno = REGNO (x);
2228
2229         if (regno >= min_regno)
2230           {
2231             REGNO_LAST_NOTE_UID (regno) = INSN_UID (insn);
2232             if (!note_flag)
2233               REGNO_LAST_UID (regno) = INSN_UID (insn);
2234             if (REGNO_FIRST_UID (regno) == 0)
2235               REGNO_FIRST_UID (regno) = INSN_UID (insn);
2236           }
2237       }
2238       break;
2239
2240     case EXPR_LIST:
2241       if (XEXP (x, 0))
2242         reg_scan_mark_refs (XEXP (x, 0), insn, note_flag, min_regno);
2243       if (XEXP (x, 1))
2244         reg_scan_mark_refs (XEXP (x, 1), insn, note_flag, min_regno);
2245       break;
2246
2247     case INSN_LIST:
2248       if (XEXP (x, 1))
2249         reg_scan_mark_refs (XEXP (x, 1), insn, note_flag, min_regno);
2250       break;
2251
2252     case SET:
2253       /* Count a set of the destination if it is a register.  */
2254       for (dest = SET_DEST (x);
2255            GET_CODE (dest) == SUBREG || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
2256            || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTEND;
2257            dest = XEXP (dest, 0))
2258         ;
2259
2260       if (GET_CODE (dest) == REG
2261           && REGNO (dest) >= min_regno)
2262         REG_N_SETS (REGNO (dest))++;
2263
2264       /* If this is setting a pseudo from another pseudo or the sum of a
2265          pseudo and a constant integer and the other pseudo is known to be
2266          a pointer, set the destination to be a pointer as well.
2267
2268          Likewise if it is setting the destination from an address or from a
2269          value equivalent to an address or to the sum of an address and
2270          something else.
2271                      
2272          But don't do any of this if the pseudo corresponds to a user
2273          variable since it should have already been set as a pointer based
2274          on the type.  */
2275
2276       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == REG
2277           && REGNO (SET_DEST (x)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2278           && REGNO (SET_DEST (x)) >= min_regno
2279           /* If the destination pseudo is set more than once, then other
2280              sets might not be to a pointer value (consider access to a
2281              union in two threads of control in the presense of global
2282              optimizations).  So only set REGNO_POINTER_FLAG on the destination
2283              pseudo if this is the only set of that pseudo.  */
2284           && REG_N_SETS (REGNO (SET_DEST (x))) == 1
2285           && ! REG_USERVAR_P (SET_DEST (x))
2286           && ! REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (SET_DEST (x)))
2287           && ((GET_CODE (SET_SRC (x)) == REG
2288                && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (SET_SRC (x))))
2289               || ((GET_CODE (SET_SRC (x)) == PLUS
2290                    || GET_CODE (SET_SRC (x)) == LO_SUM)
2291                   && GET_CODE (XEXP (SET_SRC (x), 1)) == CONST_INT
2292                   && GET_CODE (XEXP (SET_SRC (x), 0)) == REG
2293                   && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (XEXP (SET_SRC (x), 0))))
2294               || GET_CODE (SET_SRC (x)) == CONST
2295               || GET_CODE (SET_SRC (x)) == SYMBOL_REF
2296               || GET_CODE (SET_SRC (x)) == LABEL_REF
2297               || (GET_CODE (SET_SRC (x)) == HIGH
2298                   && (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (x), 0)) == CONST
2299                       || GET_CODE (XEXP (SET_SRC (x), 0)) == SYMBOL_REF
2300                       || GET_CODE (XEXP (SET_SRC (x), 0)) == LABEL_REF))
2301               || ((GET_CODE (SET_SRC (x)) == PLUS
2302                    || GET_CODE (SET_SRC (x)) == LO_SUM)
2303                   && (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (x), 1)) == CONST
2304                       || GET_CODE (XEXP (SET_SRC (x), 1)) == SYMBOL_REF
2305                       || GET_CODE (XEXP (SET_SRC (x), 1)) == LABEL_REF))
2306               || ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, 0)) != 0
2307                   && (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
2308                       || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == SYMBOL_REF
2309                       || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF))))
2310         REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (SET_DEST (x))) = 1;
2311
2312       /* ... fall through ...  */
2313
2314     default:
2315       {
2316         register const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2317         register int i;
2318         for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2319           {
2320             if (fmt[i] == 'e')
2321               reg_scan_mark_refs (XEXP (x, i), insn, note_flag, min_regno);
2322             else if (fmt[i] == 'E' && XVEC (x, i) != 0)
2323               {
2324                 register int j;
2325                 for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2326                   reg_scan_mark_refs (XVECEXP (x, i, j), insn, note_flag, min_regno);
2327               }
2328           }
2329       }
2330     }
2331 }
2332 \f
2333 /* Return nonzero if C1 is a subset of C2, i.e., if every register in C1
2334    is also in C2.  */
2335
2336 int
2337 reg_class_subset_p (c1, c2)
2338      register enum reg_class c1;
2339      register enum reg_class c2;
2340 {
2341   if (c1 == c2) return 1;
2342
2343   if (c2 == ALL_REGS)
2344   win:
2345     return 1;
2346   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int)c1],
2347                          reg_class_contents[(int)c2],
2348                          win);
2349   return 0;
2350 }
2351
2352 /* Return nonzero if there is a register that is in both C1 and C2.  */
2353
2354 int
2355 reg_classes_intersect_p (c1, c2)
2356      register enum reg_class c1;
2357      register enum reg_class c2;
2358 {
2359 #ifdef HARD_REG_SET
2360   register
2361 #endif
2362     HARD_REG_SET c;
2363
2364   if (c1 == c2) return 1;
2365
2366   if (c1 == ALL_REGS || c2 == ALL_REGS)
2367     return 1;
2368
2369   COPY_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c1]);
2370   AND_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c2]);
2371
2372   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (c, reg_class_contents[(int) NO_REGS], lose);
2373   return 1;
2374
2375  lose:
2376   return 0;
2377 }
2378
2379 /* Release any memory allocated by register sets.  */
2380
2381 void
2382 regset_release_memory ()
2383 {
2384   bitmap_release_memory ();
2385 }