OSDN Git Service

(NEEDS_UNTYPED_CALL): Define.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / stupid.c
1 /* Dummy data flow analysis for GNU compiler in nonoptimizing mode.
2    Copyright (C) 1987, 1991 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, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
19
20
21 /* This file performs stupid register allocation, which is used
22    when cc1 gets the -noreg switch (which is when cc does not get -O).
23
24    Stupid register allocation goes in place of the the flow_analysis,
25    local_alloc and global_alloc passes.  combine_instructions cannot
26    be done with stupid allocation because the data flow info that it needs
27    is not computed here.
28
29    In stupid allocation, the only user-defined variables that can
30    go in registers are those declared "register".  They are assumed
31    to have a life span equal to their scope.  Other user variables
32    are given stack slots in the rtl-generation pass and are not
33    represented as pseudo regs.  A compiler-generated temporary
34    is assumed to live from its first mention to its last mention.
35
36    Since each pseudo-reg's life span is just an interval, it can be
37    represented as a pair of numbers, each of which identifies an insn by
38    its position in the function (number of insns before it).  The first
39    thing done for stupid allocation is to compute such a number for each
40    insn.  It is called the suid.  Then the life-interval of each
41    pseudo reg is computed.  Then the pseudo regs are ordered by priority
42    and assigned hard regs in priority order.  */
43
44 #include <stdio.h>
45 #include "config.h"
46 #include "rtl.h"
47 #include "hard-reg-set.h"
48 #include "regs.h"
49 #include "flags.h"
50 \f
51 /* Vector mapping INSN_UIDs to suids.
52    The suids are like uids but increase monotonically always.
53    We use them to see whether a subroutine call came
54    between a variable's birth and its death.  */
55
56 static int *uid_suid;
57
58 /* Get the suid of an insn.  */
59
60 #define INSN_SUID(INSN) (uid_suid[INSN_UID (INSN)])
61
62 /* Record the suid of the last CALL_INSN
63    so we can tell whether a pseudo reg crosses any calls.  */
64
65 static int last_call_suid;
66
67 /* Record the suid of the last JUMP_INSN
68    so we can tell whether a pseudo reg crosses any jumps.  */
69
70 static int last_jump_suid;
71
72 /* Record the suid of the last CODE_LABEL
73    so we can tell whether a pseudo reg crosses any labels.  */
74
75 static int last_label_suid;
76
77 /* Element N is suid of insn where life span of pseudo reg N ends.
78    Element is  0 if register N has not been seen yet on backward scan.  */
79
80 static int *reg_where_dead;
81
82 /* Element N is suid of insn where life span of pseudo reg N begins.  */
83
84 static int *reg_where_born;
85
86 /* Element N is 1 if pseudo reg N lives across labels or jumps.  */
87
88 static char *reg_crosses_blocks;
89
90 /* Numbers of pseudo-regs to be allocated, highest priority first.  */
91
92 static int *reg_order;
93
94 /* Indexed by reg number (hard or pseudo), nonzero if register is live
95    at the current point in the instruction stream.  */
96
97 static char *regs_live;
98
99 /* Indexed by insn's suid, the set of hard regs live after that insn.  */
100
101 static HARD_REG_SET *after_insn_hard_regs;
102
103 /* Record that hard reg REGNO is live after insn INSN.  */
104
105 #define MARK_LIVE_AFTER(INSN,REGNO)  \
106   SET_HARD_REG_BIT (after_insn_hard_regs[INSN_SUID (INSN)], (REGNO))
107
108 static void stupid_mark_refs ();
109 static int stupid_reg_compare ();
110 static int stupid_find_reg ();
111 \f
112 /* Stupid life analysis is for the case where only variables declared
113    `register' go in registers.  For this case, we mark all
114    pseudo-registers that belong to register variables as
115    dying in the last instruction of the function, and all other
116    pseudo registers as dying in the last place they are referenced.
117    Hard registers are marked as dying in the last reference before
118    the end or before each store into them.  */
119
120 void
121 stupid_life_analysis (f, nregs, file)
122      rtx f;
123      int nregs;
124      FILE *file;
125 {
126   register int i;
127   register rtx last, insn;
128   int max_uid;
129
130   bzero (regs_ever_live, sizeof regs_ever_live);
131
132   regs_live = (char *) alloca (nregs);
133
134   /* First find the last real insn, and count the number of insns,
135      and assign insns their suids.  */
136
137   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
138     if (INSN_UID (insn) > i)
139       i = INSN_UID (insn);
140
141   max_uid = i + 1;
142   uid_suid = (int *) alloca ((i + 1) * sizeof (int));
143
144   /* Compute the mapping from uids to suids.
145      Suids are numbers assigned to insns, like uids,
146      except that suids increase monotonically through the code.  */
147
148   last = 0;                     /* In case of empty function body */
149   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
150     {
151       if (GET_CODE (insn) == INSN || GET_CODE (insn) == CALL_INSN
152           || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
153         last = insn;
154       INSN_SUID (insn) = ++i;
155     }
156
157   last_call_suid = i + 1;
158   last_jump_suid = i + 1;
159   last_label_suid = i + 1;
160
161   max_regno = nregs;
162
163   /* Allocate tables to record info about regs.  */
164
165   reg_where_dead = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
166   bzero (reg_where_dead, nregs * sizeof (int));
167
168   reg_where_born = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
169   bzero (reg_where_born, nregs * sizeof (int));
170
171   reg_crosses_blocks = (char *) alloca (nregs);
172   bzero (reg_crosses_blocks, nregs);
173
174   reg_order = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
175   bzero (reg_order, nregs * sizeof (int));
176
177   reg_renumber = (short *) oballoc (nregs * sizeof (short));
178   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
179     reg_renumber[i] = i;
180
181   for (i = FIRST_VIRTUAL_REGISTER; i <= LAST_VIRTUAL_REGISTER; i++)
182     reg_renumber[i] = -1;
183
184   after_insn_hard_regs = (HARD_REG_SET *) alloca (max_uid * sizeof (HARD_REG_SET));
185   bzero (after_insn_hard_regs, max_uid * sizeof (HARD_REG_SET));
186
187   /* Allocate and zero out many data structures
188      that will record the data from lifetime analysis.  */
189
190   allocate_for_life_analysis ();
191
192   for (i = 0; i < max_regno; i++)
193     {
194       reg_n_deaths[i] = 1;
195     }
196
197   bzero (regs_live, nregs);
198
199   /* Find where each pseudo register is born and dies,
200      by scanning all insns from the end to the start
201      and noting all mentions of the registers.
202
203      Also find where each hard register is live
204      and record that info in after_insn_hard_regs.
205      regs_live[I] is 1 if hard reg I is live
206      at the current point in the scan.  */
207
208   for (insn = last; insn; insn = PREV_INSN (insn))
209     {
210       register HARD_REG_SET *p = after_insn_hard_regs + INSN_SUID (insn);
211
212       /* Copy the info in regs_live
213          into the element of after_insn_hard_regs
214          for the current position in the rtl code.  */
215
216       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
217         if (regs_live[i])
218           SET_HARD_REG_BIT (*p, i);
219
220       /* Mark all call-clobbered regs as live after each call insn
221          so that a pseudo whose life span includes this insn
222          will not go in one of them.
223          Then mark those regs as all dead for the continuing scan
224          of the insns before the call.  */
225
226       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
227         {
228           last_call_suid = INSN_SUID (insn);
229           IOR_HARD_REG_SET (after_insn_hard_regs[last_call_suid],
230                             call_used_reg_set);
231           for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
232             if (call_used_regs[i])
233               regs_live[i] = 0;
234         }
235
236       if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
237         last_jump_suid = INSN_SUID (insn);
238
239       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
240         last_label_suid = INSN_SUID (insn);
241
242       /* Update which hard regs are currently live
243          and also the birth and death suids of pseudo regs
244          based on the pattern of this insn.  */
245
246       if (GET_CODE (insn) == INSN
247           || GET_CODE (insn) == CALL_INSN
248           || GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
249         {
250           stupid_mark_refs (PATTERN (insn), insn);
251         }
252     }
253
254   /* Now decide the order in which to allocate the pseudo registers.  */
255
256   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1; i < max_regno; i++)
257     reg_order[i] = i;
258
259   qsort (&reg_order[LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1],
260          max_regno - LAST_VIRTUAL_REGISTER - 1, sizeof (int),
261          stupid_reg_compare);
262
263   /* Now, in that order, try to find hard registers for those pseudo regs.  */
264
265   for (i = LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1; i < max_regno; i++)
266     {
267       register int r = reg_order[i];
268       enum reg_class class;
269
270       /* Some regnos disappear from the rtl.  Ignore them to avoid crash.  */
271       if (regno_reg_rtx[r] == 0)
272         continue;
273
274       /* Now find the best hard-register class for this pseudo register */
275       if (N_REG_CLASSES > 1)
276         {
277           class = reg_preferred_class (r);
278
279           reg_renumber[r] = stupid_find_reg (reg_n_calls_crossed[r], class,
280                                              PSEUDO_REGNO_MODE (r),
281                                              reg_where_born[r],
282                                              reg_where_dead[r],
283                                              reg_crosses_blocks[r]);
284         }
285       else
286         reg_renumber[r] = -1;
287
288       /* If no reg available in that class,
289          try any reg.  */
290       if (reg_renumber[r] == -1)
291         reg_renumber[r] = stupid_find_reg (reg_n_calls_crossed[r],
292                                            GENERAL_REGS,
293                                            PSEUDO_REGNO_MODE (r),
294                                            reg_where_born[r],
295                                            reg_where_dead[r],
296                                            reg_crosses_blocks[r]);
297     }
298
299   if (file)
300     dump_flow_info (file);
301 }
302
303 /* Comparison function for qsort.
304    Returns -1 (1) if register *R1P is higher priority than *R2P.  */
305
306 static int
307 stupid_reg_compare (r1p, r2p)
308      int *r1p, *r2p;
309 {
310   register int r1 = *r1p, r2 = *r2p;
311   register int len1 = reg_where_dead[r1] - reg_where_born[r1];
312   register int len2 = reg_where_dead[r2] - reg_where_born[r2];
313   int tem;
314
315   tem = len2 - len1;
316   if (tem != 0) return tem;
317
318   tem = reg_n_refs[r1] - reg_n_refs[r2];
319   if (tem != 0) return tem;
320
321   /* If regs are equally good, sort by regno,
322      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
323   return r1 - r2;
324 }
325 \f
326 /* Find a block of SIZE words of hard registers in reg_class CLASS
327    that can hold a value of machine-mode MODE
328      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
329    currently free from after insn whose suid is BIRTH
330    through the insn whose suid is DEATH,
331    and return the number of the first of them.
332    Return -1 if such a block cannot be found.
333
334    If CALL_PRESERVED is nonzero, insist on registers preserved
335    over subroutine calls, and return -1 if cannot find such.
336    If CROSSES_BLOCKS is nonzero, reject registers for which
337    PRESERVE_DEATH_INFO_REGNO_P is true.  */
338
339 static int
340 stupid_find_reg (call_preserved, class, mode,
341                  born_insn, dead_insn, crosses_blocks)
342      int call_preserved;
343      enum reg_class class;
344      enum machine_mode mode;
345      int born_insn, dead_insn;
346      int crosses_blocks;
347 {
348   register int i, ins;
349 #ifdef HARD_REG_SET
350   register              /* Declare them register if they are scalars.  */
351 #endif
352     HARD_REG_SET used, this_reg;
353 #ifdef ELIMINABLE_REGS
354   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
355 #endif
356
357   COPY_HARD_REG_SET (used,
358                      call_preserved ? call_used_reg_set : fixed_reg_set);
359
360 #ifdef ELIMINABLE_REGS
361   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
362     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
363 #else
364   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
365 #endif
366
367   for (ins = born_insn; ins < dead_insn; ins++)
368     IOR_HARD_REG_SET (used, after_insn_hard_regs[ins]);
369
370   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
371
372   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
373     {
374 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
375       int regno = reg_alloc_order[i];
376 #else
377       int regno = i;
378 #endif
379
380       /* If we need reasonable death info on this hard reg,
381          don't use it for anything whose life spans a label or a jump.  */
382 #ifdef PRESERVE_DEATH_INFO_REGNO_P
383       if (PRESERVE_DEATH_INFO_REGNO_P (regno)
384           && crosses_blocks)
385         continue;
386 #endif
387       /* If a register has screwy overlap problems,
388          don't use it at all if not optimizing.
389          Actually this is only for the 387 stack register,
390          and it's because subsequent code won't work.  */
391 #ifdef OVERLAPPING_REGNO_P
392       if (OVERLAPPING_REGNO_P (regno))
393         continue;
394 #endif
395
396       if (! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno)
397           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
398         {
399           register int j;
400           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
401           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
402           if (j == size1)
403             {
404               CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
405               while (--j >= 0)
406                 SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
407               for (ins = born_insn; ins < dead_insn; ins++)
408                 {
409                   IOR_HARD_REG_SET (after_insn_hard_regs[ins], this_reg);
410                 }
411               return regno;
412             }
413 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
414           i += j;                       /* Skip starting points we know will lose */
415 #endif
416         }
417     }
418   return -1;
419 }
420 \f
421 /* Walk X, noting all assignments and references to registers
422    and recording what they imply about life spans.
423    INSN is the current insn, supplied so we can find its suid.  */
424
425 static void
426 stupid_mark_refs (x, insn)
427      rtx x, insn;
428 {
429   register RTX_CODE code = GET_CODE (x);
430   register char *fmt;
431   register int regno, i;
432
433   if (code == SET || code == CLOBBER)
434     {
435       if (SET_DEST (x) != 0 && GET_CODE (SET_DEST (x)) == REG)
436         {
437           /* Register is being assigned.  */
438           regno = REGNO (SET_DEST (x));
439
440           /* For hard regs, update the where-live info.  */
441           if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
442             {
443               register int j
444                 = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (SET_DEST (x)));
445               while (--j >= 0)
446                 {
447                   regs_ever_live[regno+j] = 1;
448                   regs_live[regno+j] = 0;
449                   /* The following line is for unused outputs;
450                      they do get stored even though never used again.  */
451                   MARK_LIVE_AFTER (insn, regno);
452                   /* When a hard reg is clobbered, mark it in use
453                      just before this insn, so it is live all through.  */
454                   if (code == CLOBBER && INSN_SUID (insn) > 0)
455                     SET_HARD_REG_BIT (after_insn_hard_regs[INSN_SUID (insn) - 1],
456                                       regno);
457                 }
458             }
459           /* For pseudo regs, record where born, where dead, number of
460              times used, and whether live across a call.  */
461           else
462             {
463               /* Update the life-interval bounds of this pseudo reg.  */
464
465               /* When a pseudo-reg is CLOBBERed, it is born just before
466                  the clobbering insn.  When setting, just after.  */
467               int where_born = INSN_SUID (insn) - (code == CLOBBER);
468
469               reg_where_born[regno] = where_born;
470               /* The reg must live at least one insn even
471                  in it is never again used--because it has to go
472                  in SOME hard reg.  Mark it as dying after the current
473                  insn so that it will conflict with any other outputs of
474                  this insn.  */
475               if (reg_where_dead[regno] < where_born + 2)
476                 reg_where_dead[regno] = where_born + 2;
477
478               /* Count the refs of this reg.  */
479               reg_n_refs[regno]++;
480
481               if (last_call_suid < reg_where_dead[regno])
482                 reg_n_calls_crossed[regno] += 1;
483               if (last_jump_suid < reg_where_dead[regno]
484                   || last_label_suid < reg_where_dead[regno])
485                 reg_crosses_blocks[regno] = 1;
486             }
487         }
488       /* Record references from the value being set,
489          or from addresses in the place being set if that's not a reg.
490          If setting a SUBREG, we treat the entire reg as *used*.  */
491       if (code == SET)
492         {
493           stupid_mark_refs (SET_SRC (x), insn);
494           if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
495             stupid_mark_refs (SET_DEST (x), insn);
496         }
497       return;
498     }
499
500   /* Register value being used, not set.  */
501
502   if (code == REG)
503     {
504       regno = REGNO (x);
505       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
506         {
507           /* Hard reg: mark it live for continuing scan of previous insns.  */
508           register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (x));
509           while (--j >= 0)
510             {
511               regs_ever_live[regno+j] = 1;
512               regs_live[regno+j] = 1;
513             }
514         }
515       else
516         {
517           /* Pseudo reg: record first use, last use and number of uses.  */
518
519           reg_where_born[regno] = INSN_SUID (insn);
520           reg_n_refs[regno]++;
521           if (regs_live[regno] == 0)
522             {
523               regs_live[regno] = 1;
524               reg_where_dead[regno] = INSN_SUID (insn);
525             }
526         }
527       return;
528     }
529
530   /* Recursive scan of all other rtx's.  */
531
532   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
533   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
534     {
535       if (fmt[i] == 'e')
536         stupid_mark_refs (XEXP (x, i), insn);
537       if (fmt[i] == 'E')
538         {
539           register int j;
540           for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
541             stupid_mark_refs (XVECEXP (x, i, j), insn);
542         }
543     }
544 }