OSDN Git Service

* config/ia64/ia64.c (spill_xfmode_operand): Use assign_stack_temp
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / config / ia64 / ia64.c
1 /* Definitions of target machine for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by James E. Wilson <wilson@cygnus.com> and
5                   David Mosberger <davidm@hpl.hp.com>.
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 #include "config.h"
25 #include "system.h"
26 #include "coretypes.h"
27 #include "tm.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "tree.h"
30 #include "regs.h"
31 #include "hard-reg-set.h"
32 #include "real.h"
33 #include "insn-config.h"
34 #include "conditions.h"
35 #include "output.h"
36 #include "insn-attr.h"
37 #include "flags.h"
38 #include "recog.h"
39 #include "expr.h"
40 #include "optabs.h"
41 #include "except.h"
42 #include "function.h"
43 #include "ggc.h"
44 #include "basic-block.h"
45 #include "toplev.h"
46 #include "sched-int.h"
47 #include "timevar.h"
48 #include "target.h"
49 #include "target-def.h"
50 #include "tm_p.h"
51 #include "hashtab.h"
52 #include "langhooks.h"
53 #include "cfglayout.h"
54 #include "tree-gimple.h"
55
56 /* This is used for communication between ASM_OUTPUT_LABEL and
57    ASM_OUTPUT_LABELREF.  */
58 int ia64_asm_output_label = 0;
59
60 /* Define the information needed to generate branch and scc insns.  This is
61    stored from the compare operation.  */
62 struct rtx_def * ia64_compare_op0;
63 struct rtx_def * ia64_compare_op1;
64
65 /* Register names for ia64_expand_prologue.  */
66 static const char * const ia64_reg_numbers[96] =
67 { "r32", "r33", "r34", "r35", "r36", "r37", "r38", "r39",
68   "r40", "r41", "r42", "r43", "r44", "r45", "r46", "r47",
69   "r48", "r49", "r50", "r51", "r52", "r53", "r54", "r55",
70   "r56", "r57", "r58", "r59", "r60", "r61", "r62", "r63",
71   "r64", "r65", "r66", "r67", "r68", "r69", "r70", "r71",
72   "r72", "r73", "r74", "r75", "r76", "r77", "r78", "r79",
73   "r80", "r81", "r82", "r83", "r84", "r85", "r86", "r87",
74   "r88", "r89", "r90", "r91", "r92", "r93", "r94", "r95",
75   "r96", "r97", "r98", "r99", "r100","r101","r102","r103",
76   "r104","r105","r106","r107","r108","r109","r110","r111",
77   "r112","r113","r114","r115","r116","r117","r118","r119",
78   "r120","r121","r122","r123","r124","r125","r126","r127"};
79
80 /* ??? These strings could be shared with REGISTER_NAMES.  */
81 static const char * const ia64_input_reg_names[8] =
82 { "in0",  "in1",  "in2",  "in3",  "in4",  "in5",  "in6",  "in7" };
83
84 /* ??? These strings could be shared with REGISTER_NAMES.  */
85 static const char * const ia64_local_reg_names[80] =
86 { "loc0", "loc1", "loc2", "loc3", "loc4", "loc5", "loc6", "loc7",
87   "loc8", "loc9", "loc10","loc11","loc12","loc13","loc14","loc15",
88   "loc16","loc17","loc18","loc19","loc20","loc21","loc22","loc23",
89   "loc24","loc25","loc26","loc27","loc28","loc29","loc30","loc31",
90   "loc32","loc33","loc34","loc35","loc36","loc37","loc38","loc39",
91   "loc40","loc41","loc42","loc43","loc44","loc45","loc46","loc47",
92   "loc48","loc49","loc50","loc51","loc52","loc53","loc54","loc55",
93   "loc56","loc57","loc58","loc59","loc60","loc61","loc62","loc63",
94   "loc64","loc65","loc66","loc67","loc68","loc69","loc70","loc71",
95   "loc72","loc73","loc74","loc75","loc76","loc77","loc78","loc79" };
96
97 /* ??? These strings could be shared with REGISTER_NAMES.  */
98 static const char * const ia64_output_reg_names[8] =
99 { "out0", "out1", "out2", "out3", "out4", "out5", "out6", "out7" };
100
101 /* String used with the -mfixed-range= option.  */
102 const char *ia64_fixed_range_string;
103
104 /* Determines whether we use adds, addl, or movl to generate our
105    TLS immediate offsets.  */
106 int ia64_tls_size = 22;
107
108 /* String used with the -mtls-size= option.  */
109 const char *ia64_tls_size_string;
110
111 /* Which cpu are we scheduling for.  */
112 enum processor_type ia64_tune;
113
114 /* String used with the -tune= option.  */
115 const char *ia64_tune_string;
116
117 /* Determines whether we run our final scheduling pass or not.  We always
118    avoid the normal second scheduling pass.  */
119 static int ia64_flag_schedule_insns2;
120
121 /* Determines whether we run variable tracking in machine dependent
122    reorganization.  */
123 static int ia64_flag_var_tracking;
124
125 /* Variables which are this size or smaller are put in the sdata/sbss
126    sections.  */
127
128 unsigned int ia64_section_threshold;
129
130 /* The following variable is used by the DFA insn scheduler.  The value is
131    TRUE if we do insn bundling instead of insn scheduling.  */
132 int bundling_p = 0;
133
134 /* Structure to be filled in by ia64_compute_frame_size with register
135    save masks and offsets for the current function.  */
136
137 struct ia64_frame_info
138 {
139   HOST_WIDE_INT total_size;     /* size of the stack frame, not including
140                                    the caller's scratch area.  */
141   HOST_WIDE_INT spill_cfa_off;  /* top of the reg spill area from the cfa.  */
142   HOST_WIDE_INT spill_size;     /* size of the gr/br/fr spill area.  */
143   HOST_WIDE_INT extra_spill_size;  /* size of spill area for others.  */
144   HARD_REG_SET mask;            /* mask of saved registers.  */
145   unsigned int gr_used_mask;    /* mask of registers in use as gr spill
146                                    registers or long-term scratches.  */
147   int n_spilled;                /* number of spilled registers.  */
148   int reg_fp;                   /* register for fp.  */
149   int reg_save_b0;              /* save register for b0.  */
150   int reg_save_pr;              /* save register for prs.  */
151   int reg_save_ar_pfs;          /* save register for ar.pfs.  */
152   int reg_save_ar_unat;         /* save register for ar.unat.  */
153   int reg_save_ar_lc;           /* save register for ar.lc.  */
154   int reg_save_gp;              /* save register for gp.  */
155   int n_input_regs;             /* number of input registers used.  */
156   int n_local_regs;             /* number of local registers used.  */
157   int n_output_regs;            /* number of output registers used.  */
158   int n_rotate_regs;            /* number of rotating registers used.  */
159
160   char need_regstk;             /* true if a .regstk directive needed.  */
161   char initialized;             /* true if the data is finalized.  */
162 };
163
164 /* Current frame information calculated by ia64_compute_frame_size.  */
165 static struct ia64_frame_info current_frame_info;
166 \f
167 static int ia64_use_dfa_pipeline_interface (void);
168 static int ia64_first_cycle_multipass_dfa_lookahead (void);
169 static void ia64_dependencies_evaluation_hook (rtx, rtx);
170 static void ia64_init_dfa_pre_cycle_insn (void);
171 static rtx ia64_dfa_pre_cycle_insn (void);
172 static int ia64_first_cycle_multipass_dfa_lookahead_guard (rtx);
173 static int ia64_dfa_new_cycle (FILE *, int, rtx, int, int, int *);
174 static rtx gen_tls_get_addr (void);
175 static rtx gen_thread_pointer (void);
176 static rtx ia64_expand_tls_address (enum tls_model, rtx, rtx);
177 static int find_gr_spill (int);
178 static int next_scratch_gr_reg (void);
179 static void mark_reg_gr_used_mask (rtx, void *);
180 static void ia64_compute_frame_size (HOST_WIDE_INT);
181 static void setup_spill_pointers (int, rtx, HOST_WIDE_INT);
182 static void finish_spill_pointers (void);
183 static rtx spill_restore_mem (rtx, HOST_WIDE_INT);
184 static void do_spill (rtx (*)(rtx, rtx, rtx), rtx, HOST_WIDE_INT, rtx);
185 static void do_restore (rtx (*)(rtx, rtx, rtx), rtx, HOST_WIDE_INT);
186 static rtx gen_movdi_x (rtx, rtx, rtx);
187 static rtx gen_fr_spill_x (rtx, rtx, rtx);
188 static rtx gen_fr_restore_x (rtx, rtx, rtx);
189
190 static enum machine_mode hfa_element_mode (tree, int);
191 static void ia64_setup_incoming_varargs (CUMULATIVE_ARGS *, enum machine_mode,
192                                          tree, int *, int);
193 static bool ia64_function_ok_for_sibcall (tree, tree);
194 static bool ia64_return_in_memory (tree, tree);
195 static bool ia64_rtx_costs (rtx, int, int, int *);
196 static void fix_range (const char *);
197 static struct machine_function * ia64_init_machine_status (void);
198 static void emit_insn_group_barriers (FILE *);
199 static void emit_all_insn_group_barriers (FILE *);
200 static void final_emit_insn_group_barriers (FILE *);
201 static void emit_predicate_relation_info (void);
202 static void ia64_reorg (void);
203 static bool ia64_in_small_data_p (tree);
204 static void process_epilogue (void);
205 static int process_set (FILE *, rtx);
206
207 static rtx ia64_expand_fetch_and_op (optab, enum machine_mode, tree, rtx);
208 static rtx ia64_expand_op_and_fetch (optab, enum machine_mode, tree, rtx);
209 static rtx ia64_expand_compare_and_swap (enum machine_mode, enum machine_mode,
210                                          int, tree, rtx);
211 static rtx ia64_expand_lock_test_and_set (enum machine_mode, tree, rtx);
212 static rtx ia64_expand_lock_release (enum machine_mode, tree, rtx);
213 static bool ia64_assemble_integer (rtx, unsigned int, int);
214 static void ia64_output_function_prologue (FILE *, HOST_WIDE_INT);
215 static void ia64_output_function_epilogue (FILE *, HOST_WIDE_INT);
216 static void ia64_output_function_end_prologue (FILE *);
217
218 static int ia64_issue_rate (void);
219 static int ia64_adjust_cost (rtx, rtx, rtx, int);
220 static void ia64_sched_init (FILE *, int, int);
221 static void ia64_sched_finish (FILE *, int);
222 static int ia64_dfa_sched_reorder (FILE *, int, rtx *, int *, int, int);
223 static int ia64_sched_reorder (FILE *, int, rtx *, int *, int);
224 static int ia64_sched_reorder2 (FILE *, int, rtx *, int *, int);
225 static int ia64_variable_issue (FILE *, int, rtx, int);
226
227 static struct bundle_state *get_free_bundle_state (void);
228 static void free_bundle_state (struct bundle_state *);
229 static void initiate_bundle_states (void);
230 static void finish_bundle_states (void);
231 static unsigned bundle_state_hash (const void *);
232 static int bundle_state_eq_p (const void *, const void *);
233 static int insert_bundle_state (struct bundle_state *);
234 static void initiate_bundle_state_table (void);
235 static void finish_bundle_state_table (void);
236 static int try_issue_nops (struct bundle_state *, int);
237 static int try_issue_insn (struct bundle_state *, rtx);
238 static void issue_nops_and_insn (struct bundle_state *, int, rtx, int, int);
239 static int get_max_pos (state_t);
240 static int get_template (state_t, int);
241
242 static rtx get_next_important_insn (rtx, rtx);
243 static void bundling (FILE *, int, rtx, rtx);
244
245 static void ia64_output_mi_thunk (FILE *, tree, HOST_WIDE_INT,
246                                   HOST_WIDE_INT, tree);
247 static void ia64_file_start (void);
248
249 static void ia64_select_rtx_section (enum machine_mode, rtx,
250                                      unsigned HOST_WIDE_INT);
251 static void ia64_rwreloc_select_section (tree, int, unsigned HOST_WIDE_INT)
252      ATTRIBUTE_UNUSED;
253 static void ia64_rwreloc_unique_section (tree, int)
254      ATTRIBUTE_UNUSED;
255 static void ia64_rwreloc_select_rtx_section (enum machine_mode, rtx,
256                                              unsigned HOST_WIDE_INT)
257      ATTRIBUTE_UNUSED;
258 static unsigned int ia64_rwreloc_section_type_flags (tree, const char *, int)
259      ATTRIBUTE_UNUSED;
260
261 static void ia64_hpux_add_extern_decl (tree decl)
262      ATTRIBUTE_UNUSED;
263 static void ia64_hpux_file_end (void)
264      ATTRIBUTE_UNUSED;
265 static void ia64_init_libfuncs (void)
266      ATTRIBUTE_UNUSED;
267 static void ia64_hpux_init_libfuncs (void)
268      ATTRIBUTE_UNUSED;
269 static void ia64_sysv4_init_libfuncs (void)
270      ATTRIBUTE_UNUSED;
271 static void ia64_vms_init_libfuncs (void)
272      ATTRIBUTE_UNUSED;
273
274 static tree ia64_handle_model_attribute (tree *, tree, tree, int, bool *);
275 static void ia64_encode_section_info (tree, rtx, int);
276 static rtx ia64_struct_value_rtx (tree, int);
277 static tree ia64_gimplify_va_arg (tree, tree, tree *, tree *);
278
279 \f
280 /* Table of valid machine attributes.  */
281 static const struct attribute_spec ia64_attribute_table[] =
282 {
283   /* { name, min_len, max_len, decl_req, type_req, fn_type_req, handler } */
284   { "syscall_linkage", 0, 0, false, true,  true,  NULL },
285   { "model",           1, 1, true, false, false, ia64_handle_model_attribute },
286   { NULL,              0, 0, false, false, false, NULL }
287 };
288
289 /* Initialize the GCC target structure.  */
290 #undef TARGET_ATTRIBUTE_TABLE
291 #define TARGET_ATTRIBUTE_TABLE ia64_attribute_table
292
293 #undef TARGET_INIT_BUILTINS
294 #define TARGET_INIT_BUILTINS ia64_init_builtins
295
296 #undef TARGET_EXPAND_BUILTIN
297 #define TARGET_EXPAND_BUILTIN ia64_expand_builtin
298
299 #undef TARGET_ASM_BYTE_OP
300 #define TARGET_ASM_BYTE_OP "\tdata1\t"
301 #undef TARGET_ASM_ALIGNED_HI_OP
302 #define TARGET_ASM_ALIGNED_HI_OP "\tdata2\t"
303 #undef TARGET_ASM_ALIGNED_SI_OP
304 #define TARGET_ASM_ALIGNED_SI_OP "\tdata4\t"
305 #undef TARGET_ASM_ALIGNED_DI_OP
306 #define TARGET_ASM_ALIGNED_DI_OP "\tdata8\t"
307 #undef TARGET_ASM_UNALIGNED_HI_OP
308 #define TARGET_ASM_UNALIGNED_HI_OP "\tdata2.ua\t"
309 #undef TARGET_ASM_UNALIGNED_SI_OP
310 #define TARGET_ASM_UNALIGNED_SI_OP "\tdata4.ua\t"
311 #undef TARGET_ASM_UNALIGNED_DI_OP
312 #define TARGET_ASM_UNALIGNED_DI_OP "\tdata8.ua\t"
313 #undef TARGET_ASM_INTEGER
314 #define TARGET_ASM_INTEGER ia64_assemble_integer
315
316 #undef TARGET_ASM_FUNCTION_PROLOGUE
317 #define TARGET_ASM_FUNCTION_PROLOGUE ia64_output_function_prologue
318 #undef TARGET_ASM_FUNCTION_END_PROLOGUE
319 #define TARGET_ASM_FUNCTION_END_PROLOGUE ia64_output_function_end_prologue
320 #undef TARGET_ASM_FUNCTION_EPILOGUE
321 #define TARGET_ASM_FUNCTION_EPILOGUE ia64_output_function_epilogue
322
323 #undef TARGET_IN_SMALL_DATA_P
324 #define TARGET_IN_SMALL_DATA_P  ia64_in_small_data_p
325
326 #undef TARGET_SCHED_ADJUST_COST
327 #define TARGET_SCHED_ADJUST_COST ia64_adjust_cost
328 #undef TARGET_SCHED_ISSUE_RATE
329 #define TARGET_SCHED_ISSUE_RATE ia64_issue_rate
330 #undef TARGET_SCHED_VARIABLE_ISSUE
331 #define TARGET_SCHED_VARIABLE_ISSUE ia64_variable_issue
332 #undef TARGET_SCHED_INIT
333 #define TARGET_SCHED_INIT ia64_sched_init
334 #undef TARGET_SCHED_FINISH
335 #define TARGET_SCHED_FINISH ia64_sched_finish
336 #undef TARGET_SCHED_REORDER
337 #define TARGET_SCHED_REORDER ia64_sched_reorder
338 #undef TARGET_SCHED_REORDER2
339 #define TARGET_SCHED_REORDER2 ia64_sched_reorder2
340
341 #undef TARGET_SCHED_DEPENDENCIES_EVALUATION_HOOK
342 #define TARGET_SCHED_DEPENDENCIES_EVALUATION_HOOK ia64_dependencies_evaluation_hook
343
344 #undef TARGET_SCHED_USE_DFA_PIPELINE_INTERFACE
345 #define TARGET_SCHED_USE_DFA_PIPELINE_INTERFACE ia64_use_dfa_pipeline_interface
346
347 #undef TARGET_SCHED_FIRST_CYCLE_MULTIPASS_DFA_LOOKAHEAD
348 #define TARGET_SCHED_FIRST_CYCLE_MULTIPASS_DFA_LOOKAHEAD ia64_first_cycle_multipass_dfa_lookahead
349
350 #undef TARGET_SCHED_INIT_DFA_PRE_CYCLE_INSN
351 #define TARGET_SCHED_INIT_DFA_PRE_CYCLE_INSN ia64_init_dfa_pre_cycle_insn
352 #undef TARGET_SCHED_DFA_PRE_CYCLE_INSN
353 #define TARGET_SCHED_DFA_PRE_CYCLE_INSN ia64_dfa_pre_cycle_insn
354
355 #undef TARGET_SCHED_FIRST_CYCLE_MULTIPASS_DFA_LOOKAHEAD_GUARD
356 #define TARGET_SCHED_FIRST_CYCLE_MULTIPASS_DFA_LOOKAHEAD_GUARD\
357   ia64_first_cycle_multipass_dfa_lookahead_guard
358
359 #undef TARGET_SCHED_DFA_NEW_CYCLE
360 #define TARGET_SCHED_DFA_NEW_CYCLE ia64_dfa_new_cycle
361
362 #undef TARGET_FUNCTION_OK_FOR_SIBCALL
363 #define TARGET_FUNCTION_OK_FOR_SIBCALL ia64_function_ok_for_sibcall
364
365 #undef TARGET_ASM_OUTPUT_MI_THUNK
366 #define TARGET_ASM_OUTPUT_MI_THUNK ia64_output_mi_thunk
367 #undef TARGET_ASM_CAN_OUTPUT_MI_THUNK
368 #define TARGET_ASM_CAN_OUTPUT_MI_THUNK hook_bool_tree_hwi_hwi_tree_true
369
370 #undef TARGET_ASM_FILE_START
371 #define TARGET_ASM_FILE_START ia64_file_start
372
373 #undef TARGET_RTX_COSTS
374 #define TARGET_RTX_COSTS ia64_rtx_costs
375 #undef TARGET_ADDRESS_COST
376 #define TARGET_ADDRESS_COST hook_int_rtx_0
377
378 #undef TARGET_MACHINE_DEPENDENT_REORG
379 #define TARGET_MACHINE_DEPENDENT_REORG ia64_reorg
380
381 #undef TARGET_ENCODE_SECTION_INFO
382 #define TARGET_ENCODE_SECTION_INFO ia64_encode_section_info
383
384 /* ??? ABI doesn't allow us to define this.  */
385 #if 0
386 #undef TARGET_PROMOTE_FUNCTION_ARGS
387 #define TARGET_PROMOTE_FUNCTION_ARGS hook_bool_tree_true
388 #endif
389
390 /* ??? ABI doesn't allow us to define this.  */
391 #if 0
392 #undef TARGET_PROMOTE_FUNCTION_RETURN
393 #define TARGET_PROMOTE_FUNCTION_RETURN hook_bool_tree_true
394 #endif
395
396 /* ??? Investigate.  */
397 #if 0
398 #undef TARGET_PROMOTE_PROTOTYPES
399 #define TARGET_PROMOTE_PROTOTYPES hook_bool_tree_true
400 #endif
401
402 #undef TARGET_STRUCT_VALUE_RTX
403 #define TARGET_STRUCT_VALUE_RTX ia64_struct_value_rtx
404 #undef TARGET_RETURN_IN_MEMORY
405 #define TARGET_RETURN_IN_MEMORY ia64_return_in_memory
406
407 #undef TARGET_SETUP_INCOMING_VARARGS
408 #define TARGET_SETUP_INCOMING_VARARGS ia64_setup_incoming_varargs
409 #undef TARGET_STRICT_ARGUMENT_NAMING
410 #define TARGET_STRICT_ARGUMENT_NAMING hook_bool_CUMULATIVE_ARGS_true
411
412 #undef TARGET_GIMPLIFY_VA_ARG_EXPR
413 #define TARGET_GIMPLIFY_VA_ARG_EXPR ia64_gimplify_va_arg
414
415 struct gcc_target targetm = TARGET_INITIALIZER;
416 \f
417 /* Return 1 if OP is a valid operand for the MEM of a CALL insn.  */
418
419 int
420 call_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
421 {
422   if (mode != GET_MODE (op) && mode != VOIDmode)
423     return 0;
424
425   return (GET_CODE (op) == SYMBOL_REF || GET_CODE (op) == REG
426           || (GET_CODE (op) == SUBREG && GET_CODE (XEXP (op, 0)) == REG));
427 }
428
429 /* Return 1 if OP refers to a symbol in the sdata section.  */
430
431 int
432 sdata_symbolic_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
433 {
434   switch (GET_CODE (op))
435     {
436     case CONST:
437       if (GET_CODE (XEXP (op, 0)) != PLUS
438           || GET_CODE (XEXP (XEXP (op, 0), 0)) != SYMBOL_REF)
439         break;
440       op = XEXP (XEXP (op, 0), 0);
441       /* FALLTHRU */
442
443     case SYMBOL_REF:
444       if (CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (op))
445         return GET_MODE_SIZE (get_pool_mode (op)) <= ia64_section_threshold;
446       else
447         return SYMBOL_REF_LOCAL_P (op) && SYMBOL_REF_SMALL_P (op);
448
449     default:
450       break;
451     }
452
453   return 0;
454 }
455
456 int
457 small_addr_symbolic_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
458 {
459   return SYMBOL_REF_SMALL_ADDR_P (op);
460 }
461
462 /* Return 1 if OP refers to a symbol, and is appropriate for a GOT load.  */
463
464 int
465 got_symbolic_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
466 {
467   switch (GET_CODE (op))
468     {
469     case CONST:
470       op = XEXP (op, 0);
471       if (GET_CODE (op) != PLUS)
472         return 0;
473       if (GET_CODE (XEXP (op, 0)) != SYMBOL_REF)
474         return 0;
475       op = XEXP (op, 1);
476       if (GET_CODE (op) != CONST_INT)
477         return 0;
478
479         return 1;
480
481       /* Ok if we're not using GOT entries at all.  */
482       if (TARGET_NO_PIC || TARGET_AUTO_PIC)
483         return 1;
484
485       /* "Ok" while emitting rtl, since otherwise we won't be provided
486          with the entire offset during emission, which makes it very
487          hard to split the offset into high and low parts.  */
488       if (rtx_equal_function_value_matters)
489         return 1;
490
491       /* Force the low 14 bits of the constant to zero so that we do not
492          use up so many GOT entries.  */
493       return (INTVAL (op) & 0x3fff) == 0;
494
495     case SYMBOL_REF:
496       if (SYMBOL_REF_SMALL_ADDR_P (op))
497         return 0;
498     case LABEL_REF:
499       return 1;
500
501     default:
502       break;
503     }
504   return 0;
505 }
506
507 /* Return 1 if OP refers to a symbol.  */
508
509 int
510 symbolic_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
511 {
512   switch (GET_CODE (op))
513     {
514     case CONST:
515     case SYMBOL_REF:
516     case LABEL_REF:
517       return 1;
518
519     default:
520       break;
521     }
522   return 0;
523 }
524
525 /* Return tls_model if OP refers to a TLS symbol.  */
526
527 int
528 tls_symbolic_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
529 {
530   if (GET_CODE (op) != SYMBOL_REF)
531     return 0;
532   return SYMBOL_REF_TLS_MODEL (op);
533 }
534
535
536 /* Return 1 if OP refers to a function.  */
537
538 int
539 function_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
540 {
541   if (GET_CODE (op) == SYMBOL_REF && SYMBOL_REF_FUNCTION_P (op))
542     return 1;
543   else
544     return 0;
545 }
546
547 /* Return 1 if OP is setjmp or a similar function.  */
548
549 /* ??? This is an unsatisfying solution.  Should rethink.  */
550
551 int
552 setjmp_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
553 {
554   const char *name;
555   int retval = 0;
556
557   if (GET_CODE (op) != SYMBOL_REF)
558     return 0;
559
560   name = XSTR (op, 0);
561
562   /* The following code is borrowed from special_function_p in calls.c.  */
563
564   /* Disregard prefix _, __ or __x.  */
565   if (name[0] == '_')
566     {
567       if (name[1] == '_' && name[2] == 'x')
568         name += 3;
569       else if (name[1] == '_')
570         name += 2;
571       else
572         name += 1;
573     }
574
575   if (name[0] == 's')
576     {
577       retval
578         = ((name[1] == 'e'
579             && (! strcmp (name, "setjmp")
580                 || ! strcmp (name, "setjmp_syscall")))
581            || (name[1] == 'i'
582                && ! strcmp (name, "sigsetjmp"))
583            || (name[1] == 'a'
584                && ! strcmp (name, "savectx")));
585     }
586   else if ((name[0] == 'q' && name[1] == 's'
587             && ! strcmp (name, "qsetjmp"))
588            || (name[0] == 'v' && name[1] == 'f'
589                && ! strcmp (name, "vfork")))
590     retval = 1;
591
592   return retval;
593 }
594
595 /* Return 1 if OP is a general operand, excluding tls symbolic operands.  */
596
597 int
598 move_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
599 {
600   return general_operand (op, mode) && !tls_symbolic_operand (op, mode);
601 }
602
603 /* Return 1 if OP is a register operand that is (or could be) a GR reg.  */
604
605 int
606 gr_register_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
607 {
608   if (! register_operand (op, mode))
609     return 0;
610   if (GET_CODE (op) == SUBREG)
611     op = SUBREG_REG (op);
612   if (GET_CODE (op) == REG)
613     {
614       unsigned int regno = REGNO (op);
615       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
616         return GENERAL_REGNO_P (regno);
617     }
618   return 1;
619 }
620
621 /* Return 1 if OP is a register operand that is (or could be) an FR reg.  */
622
623 int
624 fr_register_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
625 {
626   if (! register_operand (op, mode))
627     return 0;
628   if (GET_CODE (op) == SUBREG)
629     op = SUBREG_REG (op);
630   if (GET_CODE (op) == REG)
631     {
632       unsigned int regno = REGNO (op);
633       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
634         return FR_REGNO_P (regno);
635     }
636   return 1;
637 }
638
639 /* Return 1 if OP is a register operand that is (or could be) a GR/FR reg.  */
640
641 int
642 grfr_register_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
643 {
644   if (! register_operand (op, mode))
645     return 0;
646   if (GET_CODE (op) == SUBREG)
647     op = SUBREG_REG (op);
648   if (GET_CODE (op) == REG)
649     {
650       unsigned int regno = REGNO (op);
651       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
652         return GENERAL_REGNO_P (regno) || FR_REGNO_P (regno);
653     }
654   return 1;
655 }
656
657 /* Return 1 if OP is a nonimmediate operand that is (or could be) a GR reg.  */
658
659 int
660 gr_nonimmediate_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
661 {
662   if (! nonimmediate_operand (op, mode))
663     return 0;
664   if (GET_CODE (op) == SUBREG)
665     op = SUBREG_REG (op);
666   if (GET_CODE (op) == REG)
667     {
668       unsigned int regno = REGNO (op);
669       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
670         return GENERAL_REGNO_P (regno);
671     }
672   return 1;
673 }
674
675 /* Return 1 if OP is a nonimmediate operand that is (or could be) a FR reg.  */
676
677 int
678 fr_nonimmediate_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
679 {
680   if (! nonimmediate_operand (op, mode))
681     return 0;
682   if (GET_CODE (op) == SUBREG)
683     op = SUBREG_REG (op);
684   if (GET_CODE (op) == REG)
685     {
686       unsigned int regno = REGNO (op);
687       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
688         return FR_REGNO_P (regno);
689     }
690   return 1;
691 }
692
693 /* Return 1 if OP is a nonimmediate operand that is a GR/FR reg.  */
694
695 int
696 grfr_nonimmediate_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
697 {
698   if (! nonimmediate_operand (op, mode))
699     return 0;
700   if (GET_CODE (op) == SUBREG)
701     op = SUBREG_REG (op);
702   if (GET_CODE (op) == REG)
703     {
704       unsigned int regno = REGNO (op);
705       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
706         return GENERAL_REGNO_P (regno) || FR_REGNO_P (regno);
707     }
708   return 1;
709 }
710
711 /* Return 1 if OP is a GR register operand, or zero.  */
712
713 int
714 gr_reg_or_0_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
715 {
716   return (op == const0_rtx || gr_register_operand (op, mode));
717 }
718
719 /* Return 1 if OP is a GR register operand, or a 5 bit immediate operand.  */
720
721 int
722 gr_reg_or_5bit_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
723 {
724   return ((GET_CODE (op) == CONST_INT && INTVAL (op) >= 0 && INTVAL (op) < 32)
725           || gr_register_operand (op, mode));
726 }
727
728 /* Return 1 if OP is a GR register operand, or a 6 bit immediate operand.  */
729
730 int
731 gr_reg_or_6bit_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
732 {
733   return ((GET_CODE (op) == CONST_INT && CONST_OK_FOR_M (INTVAL (op)))
734           || gr_register_operand (op, mode));
735 }
736
737 /* Return 1 if OP is a GR register operand, or an 8 bit immediate operand.  */
738
739 int
740 gr_reg_or_8bit_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
741 {
742   return ((GET_CODE (op) == CONST_INT && CONST_OK_FOR_K (INTVAL (op)))
743           || gr_register_operand (op, mode));
744 }
745
746 /* Return 1 if OP is a GR/FR register operand, or an 8 bit immediate.  */
747
748 int
749 grfr_reg_or_8bit_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
750 {
751   return ((GET_CODE (op) == CONST_INT && CONST_OK_FOR_K (INTVAL (op)))
752           || grfr_register_operand (op, mode));
753 }
754
755 /* Return 1 if OP is a register operand, or an 8 bit adjusted immediate
756    operand.  */
757
758 int
759 gr_reg_or_8bit_adjusted_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
760 {
761   return ((GET_CODE (op) == CONST_INT && CONST_OK_FOR_L (INTVAL (op)))
762           || gr_register_operand (op, mode));
763 }
764
765 /* Return 1 if OP is a register operand, or is valid for both an 8 bit
766    immediate and an 8 bit adjusted immediate operand.  This is necessary
767    because when we emit a compare, we don't know what the condition will be,
768    so we need the union of the immediates accepted by GT and LT.  */
769
770 int
771 gr_reg_or_8bit_and_adjusted_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
772 {
773   return ((GET_CODE (op) == CONST_INT && CONST_OK_FOR_K (INTVAL (op))
774            && CONST_OK_FOR_L (INTVAL (op)))
775           || gr_register_operand (op, mode));
776 }
777
778 /* Return 1 if OP is a register operand, or a 14 bit immediate operand.  */
779
780 int
781 gr_reg_or_14bit_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
782 {
783   return ((GET_CODE (op) == CONST_INT && CONST_OK_FOR_I (INTVAL (op)))
784           || gr_register_operand (op, mode));
785 }
786
787 /* Return 1 if OP is a register operand, or a 22 bit immediate operand.  */
788
789 int
790 gr_reg_or_22bit_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
791 {
792   return ((GET_CODE (op) == CONST_INT && CONST_OK_FOR_J (INTVAL (op)))
793           || gr_register_operand (op, mode));
794 }
795
796 /* Return 1 if OP is a 6 bit immediate operand.  */
797
798 int
799 shift_count_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
800 {
801   return (GET_CODE (op) == CONST_INT && CONST_OK_FOR_M (INTVAL (op)));
802 }
803
804 /* Return 1 if OP is a 5 bit immediate operand.  */
805
806 int
807 shift_32bit_count_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
808 {
809   return (GET_CODE (op) == CONST_INT
810            && (INTVAL (op) >= 0 && INTVAL (op) < 32));
811 }
812
813 /* Return 1 if OP is a 2, 4, 8, or 16 immediate operand.  */
814
815 int
816 shladd_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
817 {
818   return (GET_CODE (op) == CONST_INT
819           && (INTVAL (op) == 2 || INTVAL (op) == 4
820               || INTVAL (op) == 8 || INTVAL (op) == 16));
821 }
822
823 /* Return 1 if OP is a -16, -8, -4, -1, 1, 4, 8, or 16 immediate operand.  */
824
825 int
826 fetchadd_operand (rtx op, enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
827 {
828   return (GET_CODE (op) == CONST_INT
829           && (INTVAL (op) == -16 || INTVAL (op) == -8 ||
830               INTVAL (op) == -4  || INTVAL (op) == -1 ||
831               INTVAL (op) == 1   || INTVAL (op) == 4  ||
832               INTVAL (op) == 8   || INTVAL (op) == 16));
833 }
834
835 /* Return 1 if OP is a floating-point constant zero, one, or a register.  */
836
837 int
838 fr_reg_or_fp01_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
839 {
840   return ((GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE && CONST_DOUBLE_OK_FOR_G (op))
841           || fr_register_operand (op, mode));
842 }
843
844 /* Like nonimmediate_operand, but don't allow MEMs that try to use a
845    POST_MODIFY with a REG as displacement.  */
846
847 int
848 destination_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
849 {
850   if (! nonimmediate_operand (op, mode))
851     return 0;
852   if (GET_CODE (op) == MEM
853       && GET_CODE (XEXP (op, 0)) == POST_MODIFY
854       && GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (op, 0), 1), 1)) == REG)
855     return 0;
856   return 1;
857 }
858
859 /* Like memory_operand, but don't allow post-increments.  */
860
861 int
862 not_postinc_memory_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
863 {
864   return (memory_operand (op, mode)
865           && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (op, 0))) != RTX_AUTOINC);
866 }
867
868 /* Return 1 if this is a comparison operator, which accepts a normal 8-bit
869    signed immediate operand.  */
870
871 int
872 normal_comparison_operator (register rtx op, enum machine_mode mode)
873 {
874   enum rtx_code code = GET_CODE (op);
875   return ((mode == VOIDmode || GET_MODE (op) == mode)
876           && (code == EQ || code == NE
877               || code == GT || code == LE || code == GTU || code == LEU));
878 }
879
880 /* Return 1 if this is a comparison operator, which accepts an adjusted 8-bit
881    signed immediate operand.  */
882
883 int
884 adjusted_comparison_operator (register rtx op, enum machine_mode mode)
885 {
886   enum rtx_code code = GET_CODE (op);
887   return ((mode == VOIDmode || GET_MODE (op) == mode)
888           && (code == LT || code == GE || code == LTU || code == GEU));
889 }
890
891 /* Return 1 if this is a signed inequality operator.  */
892
893 int
894 signed_inequality_operator (register rtx op, enum machine_mode mode)
895 {
896   enum rtx_code code = GET_CODE (op);
897   return ((mode == VOIDmode || GET_MODE (op) == mode)
898           && (code == GE || code == GT
899               || code == LE || code == LT));
900 }
901
902 /* Return 1 if this operator is valid for predication.  */
903
904 int
905 predicate_operator (register rtx op, enum machine_mode mode)
906 {
907   enum rtx_code code = GET_CODE (op);
908   return ((GET_MODE (op) == mode || mode == VOIDmode)
909           && (code == EQ || code == NE));
910 }
911
912 /* Return 1 if this operator can be used in a conditional operation.  */
913
914 int
915 condop_operator (register rtx op, enum machine_mode mode)
916 {
917   enum rtx_code code = GET_CODE (op);
918   return ((GET_MODE (op) == mode || mode == VOIDmode)
919           && (code == PLUS || code == MINUS || code == AND
920               || code == IOR || code == XOR));
921 }
922
923 /* Return 1 if this is the ar.lc register.  */
924
925 int
926 ar_lc_reg_operand (register rtx op, enum machine_mode mode)
927 {
928   return (GET_MODE (op) == DImode
929           && (mode == DImode || mode == VOIDmode)
930           && GET_CODE (op) == REG
931           && REGNO (op) == AR_LC_REGNUM);
932 }
933
934 /* Return 1 if this is the ar.ccv register.  */
935
936 int
937 ar_ccv_reg_operand (register rtx op, enum machine_mode mode)
938 {
939   return ((GET_MODE (op) == mode || mode == VOIDmode)
940           && GET_CODE (op) == REG
941           && REGNO (op) == AR_CCV_REGNUM);
942 }
943
944 /* Return 1 if this is the ar.pfs register.  */
945
946 int
947 ar_pfs_reg_operand (register rtx op, enum machine_mode mode)
948 {
949   return ((GET_MODE (op) == mode || mode == VOIDmode)
950           && GET_CODE (op) == REG
951           && REGNO (op) == AR_PFS_REGNUM);
952 }
953
954 /* Like general_operand, but don't allow (mem (addressof)).  */
955
956 int
957 general_xfmode_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
958 {
959   if (! general_operand (op, mode))
960     return 0;
961   if (GET_CODE (op) == MEM && GET_CODE (XEXP (op, 0)) == ADDRESSOF)
962     return 0;
963   return 1;
964 }
965
966 /* Similarly.  */
967
968 int
969 destination_xfmode_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
970 {
971   if (! destination_operand (op, mode))
972     return 0;
973   if (GET_CODE (op) == MEM && GET_CODE (XEXP (op, 0)) == ADDRESSOF)
974     return 0;
975   return 1;
976 }
977
978 /* Similarly.  */
979
980 int
981 xfreg_or_fp01_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
982 {
983   if (GET_CODE (op) == SUBREG)
984     return 0;
985   return fr_reg_or_fp01_operand (op, mode);
986 }
987
988 /* Return 1 if OP is valid as a base register in a reg + offset address.  */
989
990 int
991 basereg_operand (rtx op, enum machine_mode mode)
992 {
993   /* ??? Should I copy the flag_omit_frame_pointer and cse_not_expected
994      checks from pa.c basereg_operand as well?  Seems to be OK without them
995      in test runs.  */
996
997   return (register_operand (op, mode) &&
998           REG_POINTER ((GET_CODE (op) == SUBREG) ? SUBREG_REG (op) : op));
999 }
1000 \f
1001 typedef enum
1002   {
1003     ADDR_AREA_NORMAL,   /* normal address area */
1004     ADDR_AREA_SMALL     /* addressable by "addl" (-2MB < addr < 2MB) */
1005   }
1006 ia64_addr_area;
1007
1008 static GTY(()) tree small_ident1;
1009 static GTY(()) tree small_ident2;
1010
1011 static void
1012 init_idents (void)
1013 {
1014   if (small_ident1 == 0)
1015     {
1016       small_ident1 = get_identifier ("small");
1017       small_ident2 = get_identifier ("__small__");
1018     }
1019 }
1020
1021 /* Retrieve the address area that has been chosen for the given decl.  */
1022
1023 static ia64_addr_area
1024 ia64_get_addr_area (tree decl)
1025 {
1026   tree model_attr;
1027
1028   model_attr = lookup_attribute ("model", DECL_ATTRIBUTES (decl));
1029   if (model_attr)
1030     {
1031       tree id;
1032
1033       init_idents ();
1034       id = TREE_VALUE (TREE_VALUE (model_attr));
1035       if (id == small_ident1 || id == small_ident2)
1036         return ADDR_AREA_SMALL;
1037     }
1038   return ADDR_AREA_NORMAL;
1039 }
1040
1041 static tree
1042 ia64_handle_model_attribute (tree *node, tree name, tree args, int flags ATTRIBUTE_UNUSED, bool *no_add_attrs)
1043 {
1044   ia64_addr_area addr_area = ADDR_AREA_NORMAL;
1045   ia64_addr_area area;
1046   tree arg, decl = *node;
1047
1048   init_idents ();
1049   arg = TREE_VALUE (args);
1050   if (arg == small_ident1 || arg == small_ident2)
1051     {
1052       addr_area = ADDR_AREA_SMALL;
1053     }
1054   else
1055     {
1056       warning ("invalid argument of `%s' attribute",
1057                IDENTIFIER_POINTER (name));
1058       *no_add_attrs = true;
1059     }
1060
1061   switch (TREE_CODE (decl))
1062     {
1063     case VAR_DECL:
1064       if ((DECL_CONTEXT (decl) && TREE_CODE (DECL_CONTEXT (decl))
1065            == FUNCTION_DECL)
1066           && !TREE_STATIC (decl))
1067         {
1068           error ("%Jan address area attribute cannot be specified for "
1069                  "local variables", decl, decl);
1070           *no_add_attrs = true;
1071         }
1072       area = ia64_get_addr_area (decl);
1073       if (area != ADDR_AREA_NORMAL && addr_area != area)
1074         {
1075           error ("%Jaddress area of '%s' conflicts with previous "
1076                  "declaration", decl, decl);
1077           *no_add_attrs = true;
1078         }
1079       break;
1080
1081     case FUNCTION_DECL:
1082       error ("%Jaddress area attribute cannot be specified for functions",
1083              decl, decl);
1084       *no_add_attrs = true;
1085       break;
1086
1087     default:
1088       warning ("`%s' attribute ignored", IDENTIFIER_POINTER (name));
1089       *no_add_attrs = true;
1090       break;
1091     }
1092
1093   return NULL_TREE;
1094 }
1095
1096 static void
1097 ia64_encode_addr_area (tree decl, rtx symbol)
1098 {
1099   int flags;
1100
1101   flags = SYMBOL_REF_FLAGS (symbol);
1102   switch (ia64_get_addr_area (decl))
1103     {
1104     case ADDR_AREA_NORMAL: break;
1105     case ADDR_AREA_SMALL: flags |= SYMBOL_FLAG_SMALL_ADDR; break;
1106     default: abort ();
1107     }
1108   SYMBOL_REF_FLAGS (symbol) = flags;
1109 }
1110
1111 static void
1112 ia64_encode_section_info (tree decl, rtx rtl, int first)
1113 {
1114   default_encode_section_info (decl, rtl, first);
1115
1116   /* Careful not to prod global register variables.  */
1117   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
1118       && GET_CODE (DECL_RTL (decl)) == MEM
1119       && GET_CODE (XEXP (DECL_RTL (decl), 0)) == SYMBOL_REF
1120       && (TREE_STATIC (decl) || DECL_EXTERNAL (decl)))
1121     ia64_encode_addr_area (decl, XEXP (rtl, 0));
1122 }
1123 \f
1124 /* Return 1 if the operands of a move are ok.  */
1125
1126 int
1127 ia64_move_ok (rtx dst, rtx src)
1128 {
1129   /* If we're under init_recog_no_volatile, we'll not be able to use
1130      memory_operand.  So check the code directly and don't worry about
1131      the validity of the underlying address, which should have been
1132      checked elsewhere anyway.  */
1133   if (GET_CODE (dst) != MEM)
1134     return 1;
1135   if (GET_CODE (src) == MEM)
1136     return 0;
1137   if (register_operand (src, VOIDmode))
1138     return 1;
1139
1140   /* Otherwise, this must be a constant, and that either 0 or 0.0 or 1.0.  */
1141   if (INTEGRAL_MODE_P (GET_MODE (dst)))
1142     return src == const0_rtx;
1143   else
1144     return GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE && CONST_DOUBLE_OK_FOR_G (src);
1145 }
1146
1147 int
1148 addp4_optimize_ok (rtx op1, rtx op2)
1149 {
1150   return (basereg_operand (op1, GET_MODE(op1)) !=
1151           basereg_operand (op2, GET_MODE(op2)));
1152 }
1153
1154 /* Check if OP is a mask suitable for use with SHIFT in a dep.z instruction.
1155    Return the length of the field, or <= 0 on failure.  */
1156
1157 int
1158 ia64_depz_field_mask (rtx rop, rtx rshift)
1159 {
1160   unsigned HOST_WIDE_INT op = INTVAL (rop);
1161   unsigned HOST_WIDE_INT shift = INTVAL (rshift);
1162
1163   /* Get rid of the zero bits we're shifting in.  */
1164   op >>= shift;
1165
1166   /* We must now have a solid block of 1's at bit 0.  */
1167   return exact_log2 (op + 1);
1168 }
1169
1170 /* Expand a symbolic constant load.  */
1171
1172 void
1173 ia64_expand_load_address (rtx dest, rtx src)
1174 {
1175   if (tls_symbolic_operand (src, VOIDmode))
1176     abort ();
1177   if (GET_CODE (dest) != REG)
1178     abort ();
1179
1180   /* ILP32 mode still loads 64-bits of data from the GOT.  This avoids
1181      having to pointer-extend the value afterward.  Other forms of address
1182      computation below are also more natural to compute as 64-bit quantities.
1183      If we've been given an SImode destination register, change it.  */
1184   if (GET_MODE (dest) != Pmode)
1185     dest = gen_rtx_REG (Pmode, REGNO (dest));
1186
1187   if (GET_CODE (src) == SYMBOL_REF && SYMBOL_REF_SMALL_ADDR_P (src))
1188     {
1189       emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src));
1190       return;
1191     }
1192   else if (TARGET_AUTO_PIC)
1193     {
1194       emit_insn (gen_load_gprel64 (dest, src));
1195       return;
1196     }
1197   else if (GET_CODE (src) == SYMBOL_REF && SYMBOL_REF_FUNCTION_P (src))
1198     {
1199       emit_insn (gen_load_fptr (dest, src));
1200       return;
1201     }
1202   else if (sdata_symbolic_operand (src, VOIDmode))
1203     {
1204       emit_insn (gen_load_gprel (dest, src));
1205       return;
1206     }
1207
1208   if (GET_CODE (src) == CONST
1209       && GET_CODE (XEXP (src, 0)) == PLUS
1210       && GET_CODE (XEXP (XEXP (src, 0), 1)) == CONST_INT
1211       && (INTVAL (XEXP (XEXP (src, 0), 1)) & 0x1fff) != 0)
1212     {
1213       rtx sym = XEXP (XEXP (src, 0), 0);
1214       HOST_WIDE_INT ofs, hi, lo;
1215
1216       /* Split the offset into a sign extended 14-bit low part
1217          and a complementary high part.  */
1218       ofs = INTVAL (XEXP (XEXP (src, 0), 1));
1219       lo = ((ofs & 0x3fff) ^ 0x2000) - 0x2000;
1220       hi = ofs - lo;
1221
1222       ia64_expand_load_address (dest, plus_constant (sym, hi));
1223       emit_insn (gen_adddi3 (dest, dest, GEN_INT (lo)));
1224     }
1225   else
1226     {
1227       rtx tmp;
1228
1229       tmp = gen_rtx_HIGH (Pmode, src);
1230       tmp = gen_rtx_PLUS (Pmode, tmp, pic_offset_table_rtx);
1231       emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, tmp));
1232
1233       tmp = gen_rtx_LO_SUM (GET_MODE (dest), dest, src);
1234       emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, tmp));
1235     }
1236 }
1237
1238 static GTY(()) rtx gen_tls_tga;
1239 static rtx
1240 gen_tls_get_addr (void)
1241 {
1242   if (!gen_tls_tga)
1243     gen_tls_tga = init_one_libfunc ("__tls_get_addr");
1244   return gen_tls_tga;
1245 }
1246
1247 static GTY(()) rtx thread_pointer_rtx;
1248 static rtx
1249 gen_thread_pointer (void)
1250 {
1251   if (!thread_pointer_rtx)
1252     {
1253       thread_pointer_rtx = gen_rtx_REG (Pmode, 13);
1254       RTX_UNCHANGING_P (thread_pointer_rtx) = 1;
1255     }
1256   return thread_pointer_rtx;
1257 }
1258
1259 static rtx
1260 ia64_expand_tls_address (enum tls_model tls_kind, rtx op0, rtx op1)
1261 {
1262   rtx tga_op1, tga_op2, tga_ret, tga_eqv, tmp, insns;
1263   rtx orig_op0 = op0;
1264
1265   switch (tls_kind)
1266     {
1267     case TLS_MODEL_GLOBAL_DYNAMIC:
1268       start_sequence ();
1269
1270       tga_op1 = gen_reg_rtx (Pmode);
1271       emit_insn (gen_load_ltoff_dtpmod (tga_op1, op1));
1272       tga_op1 = gen_rtx_MEM (Pmode, tga_op1);
1273       RTX_UNCHANGING_P (tga_op1) = 1;
1274
1275       tga_op2 = gen_reg_rtx (Pmode);
1276       emit_insn (gen_load_ltoff_dtprel (tga_op2, op1));
1277       tga_op2 = gen_rtx_MEM (Pmode, tga_op2);
1278       RTX_UNCHANGING_P (tga_op2) = 1;
1279
1280       tga_ret = emit_library_call_value (gen_tls_get_addr (), NULL_RTX,
1281                                          LCT_CONST, Pmode, 2, tga_op1,
1282                                          Pmode, tga_op2, Pmode);
1283
1284       insns = get_insns ();
1285       end_sequence ();
1286
1287       if (GET_MODE (op0) != Pmode)
1288         op0 = tga_ret;
1289       emit_libcall_block (insns, op0, tga_ret, op1);
1290       break;
1291
1292     case TLS_MODEL_LOCAL_DYNAMIC:
1293       /* ??? This isn't the completely proper way to do local-dynamic
1294          If the call to __tls_get_addr is used only by a single symbol,
1295          then we should (somehow) move the dtprel to the second arg
1296          to avoid the extra add.  */
1297       start_sequence ();
1298
1299       tga_op1 = gen_reg_rtx (Pmode);
1300       emit_insn (gen_load_ltoff_dtpmod (tga_op1, op1));
1301       tga_op1 = gen_rtx_MEM (Pmode, tga_op1);
1302       RTX_UNCHANGING_P (tga_op1) = 1;
1303
1304       tga_op2 = const0_rtx;
1305
1306       tga_ret = emit_library_call_value (gen_tls_get_addr (), NULL_RTX,
1307                                          LCT_CONST, Pmode, 2, tga_op1,
1308                                          Pmode, tga_op2, Pmode);
1309
1310       insns = get_insns ();
1311       end_sequence ();
1312
1313       tga_eqv = gen_rtx_UNSPEC (Pmode, gen_rtvec (1, const0_rtx),
1314                                 UNSPEC_LD_BASE);
1315       tmp = gen_reg_rtx (Pmode);
1316       emit_libcall_block (insns, tmp, tga_ret, tga_eqv);
1317
1318       if (!register_operand (op0, Pmode))
1319         op0 = gen_reg_rtx (Pmode);
1320       if (TARGET_TLS64)
1321         {
1322           emit_insn (gen_load_dtprel (op0, op1));
1323           emit_insn (gen_adddi3 (op0, tmp, op0));
1324         }
1325       else
1326         emit_insn (gen_add_dtprel (op0, tmp, op1));
1327       break;
1328
1329     case TLS_MODEL_INITIAL_EXEC:
1330       tmp = gen_reg_rtx (Pmode);
1331       emit_insn (gen_load_ltoff_tprel (tmp, op1));
1332       tmp = gen_rtx_MEM (Pmode, tmp);
1333       RTX_UNCHANGING_P (tmp) = 1;
1334       tmp = force_reg (Pmode, tmp);
1335
1336       if (!register_operand (op0, Pmode))
1337         op0 = gen_reg_rtx (Pmode);
1338       emit_insn (gen_adddi3 (op0, tmp, gen_thread_pointer ()));
1339       break;
1340
1341     case TLS_MODEL_LOCAL_EXEC:
1342       if (!register_operand (op0, Pmode))
1343         op0 = gen_reg_rtx (Pmode);
1344       if (TARGET_TLS64)
1345         {
1346           emit_insn (gen_load_tprel (op0, op1));
1347           emit_insn (gen_adddi3 (op0, gen_thread_pointer (), op0));
1348         }
1349       else
1350         emit_insn (gen_add_tprel (op0, gen_thread_pointer (), op1));
1351       break;
1352
1353     default:
1354       abort ();
1355     }
1356
1357   if (orig_op0 == op0)
1358     return NULL_RTX;
1359   if (GET_MODE (orig_op0) == Pmode)
1360     return op0;
1361   return gen_lowpart (GET_MODE (orig_op0), op0);
1362 }
1363
1364 rtx
1365 ia64_expand_move (rtx op0, rtx op1)
1366 {
1367   enum machine_mode mode = GET_MODE (op0);
1368
1369   if (!reload_in_progress && !reload_completed && !ia64_move_ok (op0, op1))
1370     op1 = force_reg (mode, op1);
1371
1372   if ((mode == Pmode || mode == ptr_mode) && symbolic_operand (op1, VOIDmode))
1373     {
1374       enum tls_model tls_kind;
1375       if ((tls_kind = tls_symbolic_operand (op1, VOIDmode)))
1376         return ia64_expand_tls_address (tls_kind, op0, op1);
1377
1378       if (!TARGET_NO_PIC && reload_completed)
1379         {
1380           ia64_expand_load_address (op0, op1);
1381           return NULL_RTX;
1382         }
1383     }
1384
1385   return op1;
1386 }
1387
1388 /* Split a move from OP1 to OP0 conditional on COND.  */
1389
1390 void
1391 ia64_emit_cond_move (rtx op0, rtx op1, rtx cond)
1392 {
1393   rtx insn, first = get_last_insn ();
1394
1395   emit_move_insn (op0, op1);
1396
1397   for (insn = get_last_insn (); insn != first; insn = PREV_INSN (insn))
1398     if (INSN_P (insn))
1399       PATTERN (insn) = gen_rtx_COND_EXEC (VOIDmode, copy_rtx (cond),
1400                                           PATTERN (insn));
1401 }
1402
1403 /* Split a post-reload TImode or TFmode reference into two DImode
1404    components.  This is made extra difficult by the fact that we do
1405    not get any scratch registers to work with, because reload cannot
1406    be prevented from giving us a scratch that overlaps the register
1407    pair involved.  So instead, when addressing memory, we tweak the
1408    pointer register up and back down with POST_INCs.  Or up and not
1409    back down when we can get away with it.
1410
1411    REVERSED is true when the loads must be done in reversed order
1412    (high word first) for correctness.  DEAD is true when the pointer
1413    dies with the second insn we generate and therefore the second
1414    address must not carry a postmodify.
1415
1416    May return an insn which is to be emitted after the moves.  */
1417
1418 static rtx
1419 ia64_split_tmode (rtx out[2], rtx in, bool reversed, bool dead)
1420 {
1421   rtx fixup = 0;
1422
1423   switch (GET_CODE (in))
1424     {
1425     case REG:
1426       out[reversed] = gen_rtx_REG (DImode, REGNO (in));
1427       out[!reversed] = gen_rtx_REG (DImode, REGNO (in) + 1);
1428       break;
1429
1430     case CONST_INT:
1431     case CONST_DOUBLE:
1432       /* Cannot occur reversed.  */
1433       if (reversed) abort ();
1434       
1435       if (GET_MODE (in) != TFmode)
1436         split_double (in, &out[0], &out[1]);
1437       else
1438         /* split_double does not understand how to split a TFmode
1439            quantity into a pair of DImode constants.  */
1440         {
1441           REAL_VALUE_TYPE r;
1442           unsigned HOST_WIDE_INT p[2];
1443           long l[4];  /* TFmode is 128 bits */
1444
1445           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (r, in);
1446           real_to_target (l, &r, TFmode);
1447
1448           if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
1449             {
1450               p[0] = (((unsigned HOST_WIDE_INT) l[0]) << 32) + l[1];
1451               p[1] = (((unsigned HOST_WIDE_INT) l[2]) << 32) + l[3];
1452             }
1453           else
1454             {
1455               p[0] = (((unsigned HOST_WIDE_INT) l[3]) << 32) + l[2];
1456               p[1] = (((unsigned HOST_WIDE_INT) l[1]) << 32) + l[0];
1457             }
1458           out[0] = GEN_INT (p[0]);
1459           out[1] = GEN_INT (p[1]);
1460         }
1461       break;
1462
1463     case MEM:
1464       {
1465         rtx base = XEXP (in, 0);
1466         rtx offset;
1467
1468         switch (GET_CODE (base))
1469           {
1470           case REG:
1471             if (!reversed)
1472               {
1473                 out[0] = adjust_automodify_address
1474                   (in, DImode, gen_rtx_POST_INC (Pmode, base), 0);
1475                 out[1] = adjust_automodify_address
1476                   (in, DImode, dead ? 0 : gen_rtx_POST_DEC (Pmode, base), 8);
1477               }
1478             else
1479               {
1480                 /* Reversal requires a pre-increment, which can only
1481                    be done as a separate insn.  */
1482                 emit_insn (gen_adddi3 (base, base, GEN_INT (8)));
1483                 out[0] = adjust_automodify_address
1484                   (in, DImode, gen_rtx_POST_DEC (Pmode, base), 8);
1485                 out[1] = adjust_address (in, DImode, 0);
1486               }
1487             break;
1488
1489           case POST_INC:
1490             if (reversed || dead) abort ();
1491             /* Just do the increment in two steps.  */
1492             out[0] = adjust_automodify_address (in, DImode, 0, 0);
1493             out[1] = adjust_automodify_address (in, DImode, 0, 8);
1494             break;
1495
1496           case POST_DEC:
1497             if (reversed || dead) abort ();
1498             /* Add 8, subtract 24.  */
1499             base = XEXP (base, 0);
1500             out[0] = adjust_automodify_address
1501               (in, DImode, gen_rtx_POST_INC (Pmode, base), 0);
1502             out[1] = adjust_automodify_address
1503               (in, DImode,
1504                gen_rtx_POST_MODIFY (Pmode, base, plus_constant (base, -24)),
1505                8);
1506             break;
1507
1508           case POST_MODIFY:
1509             if (reversed || dead) abort ();
1510             /* Extract and adjust the modification.  This case is
1511                trickier than the others, because we might have an
1512                index register, or we might have a combined offset that
1513                doesn't fit a signed 9-bit displacement field.  We can
1514                assume the incoming expression is already legitimate.  */
1515             offset = XEXP (base, 1);
1516             base = XEXP (base, 0);
1517
1518             out[0] = adjust_automodify_address
1519               (in, DImode, gen_rtx_POST_INC (Pmode, base), 0);
1520
1521             if (GET_CODE (XEXP (offset, 1)) == REG)
1522               {
1523                 /* Can't adjust the postmodify to match.  Emit the
1524                    original, then a separate addition insn.  */
1525                 out[1] = adjust_automodify_address (in, DImode, 0, 8);
1526                 fixup = gen_adddi3 (base, base, GEN_INT (-8));
1527               }
1528             else if (GET_CODE (XEXP (offset, 1)) != CONST_INT)
1529               abort ();
1530             else if (INTVAL (XEXP (offset, 1)) < -256 + 8)
1531               {
1532                 /* Again the postmodify cannot be made to match, but
1533                    in this case it's more efficient to get rid of the
1534                    postmodify entirely and fix up with an add insn.  */
1535                 out[1] = adjust_automodify_address (in, DImode, base, 8);
1536                 fixup = gen_adddi3 (base, base,
1537                                     GEN_INT (INTVAL (XEXP (offset, 1)) - 8));
1538               }
1539             else
1540               {
1541                 /* Combined offset still fits in the displacement field.
1542                    (We cannot overflow it at the high end.)  */
1543                 out[1] = adjust_automodify_address
1544                   (in, DImode,
1545                    gen_rtx_POST_MODIFY (Pmode, base,
1546                      gen_rtx_PLUS (Pmode, base,
1547                                    GEN_INT (INTVAL (XEXP (offset, 1)) - 8))),
1548                    8);
1549               }
1550             break;
1551
1552           default:
1553             abort ();
1554           }
1555         break;
1556       }
1557
1558     default:
1559       abort ();
1560     }
1561
1562   return fixup;
1563 }
1564
1565 /* Split a TImode or TFmode move instruction after reload.
1566    This is used by *movtf_internal and *movti_internal.  */
1567 void
1568 ia64_split_tmode_move (rtx operands[])
1569 {
1570   rtx in[2], out[2], insn;
1571   rtx fixup[2];
1572   bool dead = false;
1573   bool reversed = false;
1574
1575   /* It is possible for reload to decide to overwrite a pointer with
1576      the value it points to.  In that case we have to do the loads in
1577      the appropriate order so that the pointer is not destroyed too
1578      early.  Also we must not generate a postmodify for that second
1579      load, or rws_access_regno will abort.  */
1580   if (GET_CODE (operands[1]) == MEM
1581       && reg_overlap_mentioned_p (operands[0], operands[1]))
1582     {
1583       rtx base = XEXP (operands[1], 0);
1584       while (GET_CODE (base) != REG)
1585         base = XEXP (base, 0);
1586
1587       if (REGNO (base) == REGNO (operands[0]))
1588         reversed = true;
1589       dead = true;
1590     }
1591   /* Another reason to do the moves in reversed order is if the first
1592      element of the target register pair is also the second element of
1593      the source register pair.  */
1594   if (GET_CODE (operands[0]) == REG && GET_CODE (operands[1]) == REG
1595       && REGNO (operands[0]) == REGNO (operands[1]) + 1)
1596     reversed = true;
1597
1598   fixup[0] = ia64_split_tmode (in, operands[1], reversed, dead);
1599   fixup[1] = ia64_split_tmode (out, operands[0], reversed, dead);
1600
1601 #define MAYBE_ADD_REG_INC_NOTE(INSN, EXP)                               \
1602   if (GET_CODE (EXP) == MEM                                             \
1603       && (GET_CODE (XEXP (EXP, 0)) == POST_MODIFY                       \
1604           || GET_CODE (XEXP (EXP, 0)) == POST_INC                       \
1605           || GET_CODE (XEXP (EXP, 0)) == POST_DEC))                     \
1606     REG_NOTES (INSN) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_INC,                      \
1607                                           XEXP (XEXP (EXP, 0), 0),      \
1608                                           REG_NOTES (INSN))
1609
1610   insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, out[0], in[0]));
1611   MAYBE_ADD_REG_INC_NOTE (insn, in[0]);
1612   MAYBE_ADD_REG_INC_NOTE (insn, out[0]);
1613
1614   insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, out[1], in[1]));
1615   MAYBE_ADD_REG_INC_NOTE (insn, in[1]);
1616   MAYBE_ADD_REG_INC_NOTE (insn, out[1]);
1617
1618   if (fixup[0])
1619     emit_insn (fixup[0]);
1620   if (fixup[1])
1621     emit_insn (fixup[1]);
1622
1623 #undef MAYBE_ADD_REG_INC_NOTE
1624 }
1625
1626 /* ??? Fixing GR->FR XFmode moves during reload is hard.  You need to go
1627    through memory plus an extra GR scratch register.  Except that you can
1628    either get the first from SECONDARY_MEMORY_NEEDED or the second from
1629    SECONDARY_RELOAD_CLASS, but not both.
1630
1631    We got into problems in the first place by allowing a construct like
1632    (subreg:XF (reg:TI)), which we got from a union containing a long double.
1633    This solution attempts to prevent this situation from occurring.  When
1634    we see something like the above, we spill the inner register to memory.  */
1635
1636 rtx
1637 spill_xfmode_operand (rtx in, int force)
1638 {
1639   if (GET_CODE (in) == SUBREG
1640       && GET_MODE (SUBREG_REG (in)) == TImode
1641       && GET_CODE (SUBREG_REG (in)) == REG)
1642     {
1643       rtx memt = assign_stack_temp (TImode, 16, 0);
1644       emit_move_insn (memt, SUBREG_REG (in));
1645       return adjust_address (memt, XFmode, 0);
1646     }
1647   else if (force && GET_CODE (in) == REG)
1648     {
1649       rtx memx = assign_stack_temp (XFmode, 16, 0);
1650       emit_move_insn (memx, in);
1651       return memx;
1652     }
1653   else
1654     return in;
1655 }
1656
1657 /* Emit comparison instruction if necessary, returning the expression
1658    that holds the compare result in the proper mode.  */
1659
1660 static GTY(()) rtx cmptf_libfunc;
1661
1662 rtx
1663 ia64_expand_compare (enum rtx_code code, enum machine_mode mode)
1664 {
1665   rtx op0 = ia64_compare_op0, op1 = ia64_compare_op1;
1666   rtx cmp;
1667
1668   /* If we have a BImode input, then we already have a compare result, and
1669      do not need to emit another comparison.  */
1670   if (GET_MODE (op0) == BImode)
1671     {
1672       if ((code == NE || code == EQ) && op1 == const0_rtx)
1673         cmp = op0;
1674       else
1675         abort ();
1676     }
1677   /* HPUX TFmode compare requires a library call to _U_Qfcmp, which takes a
1678      magic number as its third argument, that indicates what to do.
1679      The return value is an integer to be compared against zero.  */
1680   else if (GET_MODE (op0) == TFmode)
1681     {
1682       enum qfcmp_magic {
1683         QCMP_INV = 1,   /* Raise FP_INVALID on SNaN as a side effect.  */
1684         QCMP_UNORD = 2,
1685         QCMP_EQ = 4,
1686         QCMP_LT = 8,
1687         QCMP_GT = 16
1688       } magic;
1689       enum rtx_code ncode;
1690       rtx ret, insns;
1691       if (!cmptf_libfunc || GET_MODE (op1) != TFmode)
1692         abort ();
1693       switch (code)
1694         {
1695           /* 1 = equal, 0 = not equal.  Equality operators do
1696              not raise FP_INVALID when given an SNaN operand.  */
1697         case EQ:        magic = QCMP_EQ;                  ncode = NE; break;
1698         case NE:        magic = QCMP_EQ;                  ncode = EQ; break;
1699           /* isunordered() from C99.  */
1700         case UNORDERED: magic = QCMP_UNORD;               ncode = NE; break;
1701           /* Relational operators raise FP_INVALID when given
1702              an SNaN operand.  */
1703         case LT:        magic = QCMP_LT        |QCMP_INV; ncode = NE; break;
1704         case LE:        magic = QCMP_LT|QCMP_EQ|QCMP_INV; ncode = NE; break;
1705         case GT:        magic = QCMP_GT        |QCMP_INV; ncode = NE; break;
1706         case GE:        magic = QCMP_GT|QCMP_EQ|QCMP_INV; ncode = NE; break;
1707           /* FUTURE: Implement UNEQ, UNLT, UNLE, UNGT, UNGE, LTGT.
1708              Expanders for buneq etc. weuld have to be added to ia64.md
1709              for this to be useful.  */
1710         default: abort ();
1711         }
1712
1713       start_sequence ();
1714
1715       ret = emit_library_call_value (cmptf_libfunc, 0, LCT_CONST, DImode, 3,
1716                                      op0, TFmode, op1, TFmode,
1717                                      GEN_INT (magic), DImode);
1718       cmp = gen_reg_rtx (BImode);
1719       emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, cmp,
1720                               gen_rtx_fmt_ee (ncode, BImode,
1721                                               ret, const0_rtx)));
1722
1723       insns = get_insns ();
1724       end_sequence ();
1725
1726       emit_libcall_block (insns, cmp, cmp,
1727                           gen_rtx_fmt_ee (code, BImode, op0, op1));
1728       code = NE;
1729     }
1730   else
1731     {
1732       cmp = gen_reg_rtx (BImode);
1733       emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, cmp,
1734                               gen_rtx_fmt_ee (code, BImode, op0, op1)));
1735       code = NE;
1736     }
1737
1738   return gen_rtx_fmt_ee (code, mode, cmp, const0_rtx);
1739 }
1740
1741 /* Emit the appropriate sequence for a call.  */
1742
1743 void
1744 ia64_expand_call (rtx retval, rtx addr, rtx nextarg ATTRIBUTE_UNUSED,
1745                   int sibcall_p)
1746 {
1747   rtx insn, b0;
1748
1749   addr = XEXP (addr, 0);
1750   addr = convert_memory_address (DImode, addr);
1751   b0 = gen_rtx_REG (DImode, R_BR (0));
1752
1753   /* ??? Should do this for functions known to bind local too.  */
1754   if (TARGET_NO_PIC || TARGET_AUTO_PIC)
1755     {
1756       if (sibcall_p)
1757         insn = gen_sibcall_nogp (addr);
1758       else if (! retval)
1759         insn = gen_call_nogp (addr, b0);
1760       else
1761         insn = gen_call_value_nogp (retval, addr, b0);
1762       insn = emit_call_insn (insn);
1763     }
1764   else
1765     {
1766       if (sibcall_p)
1767         insn = gen_sibcall_gp (addr);
1768       else if (! retval)
1769         insn = gen_call_gp (addr, b0);
1770       else
1771         insn = gen_call_value_gp (retval, addr, b0);
1772       insn = emit_call_insn (insn);
1773
1774       use_reg (&CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn), pic_offset_table_rtx);
1775     }
1776
1777   if (sibcall_p)
1778     use_reg (&CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn), b0);
1779 }
1780
1781 void
1782 ia64_reload_gp (void)
1783 {
1784   rtx tmp;
1785
1786   if (current_frame_info.reg_save_gp)
1787     tmp = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_gp);
1788   else
1789     {
1790       HOST_WIDE_INT offset;
1791
1792       offset = (current_frame_info.spill_cfa_off
1793                 + current_frame_info.spill_size);
1794       if (frame_pointer_needed)
1795         {
1796           tmp = hard_frame_pointer_rtx;
1797           offset = -offset;
1798         }
1799       else
1800         {
1801           tmp = stack_pointer_rtx;
1802           offset = current_frame_info.total_size - offset;
1803         }
1804
1805       if (CONST_OK_FOR_I (offset))
1806         emit_insn (gen_adddi3 (pic_offset_table_rtx,
1807                                tmp, GEN_INT (offset)));
1808       else
1809         {
1810           emit_move_insn (pic_offset_table_rtx, GEN_INT (offset));
1811           emit_insn (gen_adddi3 (pic_offset_table_rtx,
1812                                  pic_offset_table_rtx, tmp));
1813         }
1814
1815       tmp = gen_rtx_MEM (DImode, pic_offset_table_rtx);
1816     }
1817
1818   emit_move_insn (pic_offset_table_rtx, tmp);
1819 }
1820
1821 void
1822 ia64_split_call (rtx retval, rtx addr, rtx retaddr, rtx scratch_r,
1823                  rtx scratch_b, int noreturn_p, int sibcall_p)
1824 {
1825   rtx insn;
1826   bool is_desc = false;
1827
1828   /* If we find we're calling through a register, then we're actually
1829      calling through a descriptor, so load up the values.  */
1830   if (REG_P (addr) && GR_REGNO_P (REGNO (addr)))
1831     {
1832       rtx tmp;
1833       bool addr_dead_p;
1834
1835       /* ??? We are currently constrained to *not* use peep2, because
1836          we can legitimately change the global lifetime of the GP
1837          (in the form of killing where previously live).  This is
1838          because a call through a descriptor doesn't use the previous
1839          value of the GP, while a direct call does, and we do not
1840          commit to either form until the split here.
1841
1842          That said, this means that we lack precise life info for
1843          whether ADDR is dead after this call.  This is not terribly
1844          important, since we can fix things up essentially for free
1845          with the POST_DEC below, but it's nice to not use it when we
1846          can immediately tell it's not necessary.  */
1847       addr_dead_p = ((noreturn_p || sibcall_p
1848                       || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call,
1849                                             REGNO (addr)))
1850                      && !FUNCTION_ARG_REGNO_P (REGNO (addr)));
1851
1852       /* Load the code address into scratch_b.  */
1853       tmp = gen_rtx_POST_INC (Pmode, addr);
1854       tmp = gen_rtx_MEM (Pmode, tmp);
1855       emit_move_insn (scratch_r, tmp);
1856       emit_move_insn (scratch_b, scratch_r);
1857
1858       /* Load the GP address.  If ADDR is not dead here, then we must
1859          revert the change made above via the POST_INCREMENT.  */
1860       if (!addr_dead_p)
1861         tmp = gen_rtx_POST_DEC (Pmode, addr);
1862       else
1863         tmp = addr;
1864       tmp = gen_rtx_MEM (Pmode, tmp);
1865       emit_move_insn (pic_offset_table_rtx, tmp);
1866
1867       is_desc = true;
1868       addr = scratch_b;
1869     }
1870
1871   if (sibcall_p)
1872     insn = gen_sibcall_nogp (addr);
1873   else if (retval)
1874     insn = gen_call_value_nogp (retval, addr, retaddr);
1875   else
1876     insn = gen_call_nogp (addr, retaddr);
1877   emit_call_insn (insn);
1878
1879   if ((!TARGET_CONST_GP || is_desc) && !noreturn_p && !sibcall_p)
1880     ia64_reload_gp ();
1881 }
1882 \f
1883 /* Begin the assembly file.  */
1884
1885 static void
1886 ia64_file_start (void)
1887 {
1888   default_file_start ();
1889   emit_safe_across_calls ();
1890 }
1891
1892 void
1893 emit_safe_across_calls (void)
1894 {
1895   unsigned int rs, re;
1896   int out_state;
1897
1898   rs = 1;
1899   out_state = 0;
1900   while (1)
1901     {
1902       while (rs < 64 && call_used_regs[PR_REG (rs)])
1903         rs++;
1904       if (rs >= 64)
1905         break;
1906       for (re = rs + 1; re < 64 && ! call_used_regs[PR_REG (re)]; re++)
1907         continue;
1908       if (out_state == 0)
1909         {
1910           fputs ("\t.pred.safe_across_calls ", asm_out_file);
1911           out_state = 1;
1912         }
1913       else
1914         fputc (',', asm_out_file);
1915       if (re == rs + 1)
1916         fprintf (asm_out_file, "p%u", rs);
1917       else
1918         fprintf (asm_out_file, "p%u-p%u", rs, re - 1);
1919       rs = re + 1;
1920     }
1921   if (out_state)
1922     fputc ('\n', asm_out_file);
1923 }
1924
1925 /* Helper function for ia64_compute_frame_size: find an appropriate general
1926    register to spill some special register to.  SPECIAL_SPILL_MASK contains
1927    bits in GR0 to GR31 that have already been allocated by this routine.
1928    TRY_LOCALS is true if we should attempt to locate a local regnum.  */
1929
1930 static int
1931 find_gr_spill (int try_locals)
1932 {
1933   int regno;
1934
1935   /* If this is a leaf function, first try an otherwise unused
1936      call-clobbered register.  */
1937   if (current_function_is_leaf)
1938     {
1939       for (regno = GR_REG (1); regno <= GR_REG (31); regno++)
1940         if (! regs_ever_live[regno]
1941             && call_used_regs[regno]
1942             && ! fixed_regs[regno]
1943             && ! global_regs[regno]
1944             && ((current_frame_info.gr_used_mask >> regno) & 1) == 0)
1945           {
1946             current_frame_info.gr_used_mask |= 1 << regno;
1947             return regno;
1948           }
1949     }
1950
1951   if (try_locals)
1952     {
1953       regno = current_frame_info.n_local_regs;
1954       /* If there is a frame pointer, then we can't use loc79, because
1955          that is HARD_FRAME_POINTER_REGNUM.  In particular, see the
1956          reg_name switching code in ia64_expand_prologue.  */
1957       if (regno < (80 - frame_pointer_needed))
1958         {
1959           current_frame_info.n_local_regs = regno + 1;
1960           return LOC_REG (0) + regno;
1961         }
1962     }
1963
1964   /* Failed to find a general register to spill to.  Must use stack.  */
1965   return 0;
1966 }
1967
1968 /* In order to make for nice schedules, we try to allocate every temporary
1969    to a different register.  We must of course stay away from call-saved,
1970    fixed, and global registers.  We must also stay away from registers
1971    allocated in current_frame_info.gr_used_mask, since those include regs
1972    used all through the prologue.
1973
1974    Any register allocated here must be used immediately.  The idea is to
1975    aid scheduling, not to solve data flow problems.  */
1976
1977 static int last_scratch_gr_reg;
1978
1979 static int
1980 next_scratch_gr_reg (void)
1981 {
1982   int i, regno;
1983
1984   for (i = 0; i < 32; ++i)
1985     {
1986       regno = (last_scratch_gr_reg + i + 1) & 31;
1987       if (call_used_regs[regno]
1988           && ! fixed_regs[regno]
1989           && ! global_regs[regno]
1990           && ((current_frame_info.gr_used_mask >> regno) & 1) == 0)
1991         {
1992           last_scratch_gr_reg = regno;
1993           return regno;
1994         }
1995     }
1996
1997   /* There must be _something_ available.  */
1998   abort ();
1999 }
2000
2001 /* Helper function for ia64_compute_frame_size, called through
2002    diddle_return_value.  Mark REG in current_frame_info.gr_used_mask.  */
2003
2004 static void
2005 mark_reg_gr_used_mask (rtx reg, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2006 {
2007   unsigned int regno = REGNO (reg);
2008   if (regno < 32)
2009     {
2010       unsigned int i, n = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
2011       for (i = 0; i < n; ++i)
2012         current_frame_info.gr_used_mask |= 1 << (regno + i);
2013     }
2014 }
2015
2016 /* Returns the number of bytes offset between the frame pointer and the stack
2017    pointer for the current function.  SIZE is the number of bytes of space
2018    needed for local variables.  */
2019
2020 static void
2021 ia64_compute_frame_size (HOST_WIDE_INT size)
2022 {
2023   HOST_WIDE_INT total_size;
2024   HOST_WIDE_INT spill_size = 0;
2025   HOST_WIDE_INT extra_spill_size = 0;
2026   HOST_WIDE_INT pretend_args_size;
2027   HARD_REG_SET mask;
2028   int n_spilled = 0;
2029   int spilled_gr_p = 0;
2030   int spilled_fr_p = 0;
2031   unsigned int regno;
2032   int i;
2033
2034   if (current_frame_info.initialized)
2035     return;
2036
2037   memset (&current_frame_info, 0, sizeof current_frame_info);
2038   CLEAR_HARD_REG_SET (mask);
2039
2040   /* Don't allocate scratches to the return register.  */
2041   diddle_return_value (mark_reg_gr_used_mask, NULL);
2042
2043   /* Don't allocate scratches to the EH scratch registers.  */
2044   if (cfun->machine->ia64_eh_epilogue_sp)
2045     mark_reg_gr_used_mask (cfun->machine->ia64_eh_epilogue_sp, NULL);
2046   if (cfun->machine->ia64_eh_epilogue_bsp)
2047     mark_reg_gr_used_mask (cfun->machine->ia64_eh_epilogue_bsp, NULL);
2048
2049   /* Find the size of the register stack frame.  We have only 80 local
2050      registers, because we reserve 8 for the inputs and 8 for the
2051      outputs.  */
2052
2053   /* Skip HARD_FRAME_POINTER_REGNUM (loc79) when frame_pointer_needed,
2054      since we'll be adjusting that down later.  */
2055   regno = LOC_REG (78) + ! frame_pointer_needed;
2056   for (; regno >= LOC_REG (0); regno--)
2057     if (regs_ever_live[regno])
2058       break;
2059   current_frame_info.n_local_regs = regno - LOC_REG (0) + 1;
2060
2061   /* For functions marked with the syscall_linkage attribute, we must mark
2062      all eight input registers as in use, so that locals aren't visible to
2063      the caller.  */
2064
2065   if (cfun->machine->n_varargs > 0
2066       || lookup_attribute ("syscall_linkage",
2067                            TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (current_function_decl))))
2068     current_frame_info.n_input_regs = 8;
2069   else
2070     {
2071       for (regno = IN_REG (7); regno >= IN_REG (0); regno--)
2072         if (regs_ever_live[regno])
2073           break;
2074       current_frame_info.n_input_regs = regno - IN_REG (0) + 1;
2075     }
2076
2077   for (regno = OUT_REG (7); regno >= OUT_REG (0); regno--)
2078     if (regs_ever_live[regno])
2079       break;
2080   i = regno - OUT_REG (0) + 1;
2081
2082   /* When -p profiling, we need one output register for the mcount argument.
2083      Likewise for -a profiling for the bb_init_func argument.  For -ax
2084      profiling, we need two output registers for the two bb_init_trace_func
2085      arguments.  */
2086   if (current_function_profile)
2087     i = MAX (i, 1);
2088   current_frame_info.n_output_regs = i;
2089
2090   /* ??? No rotating register support yet.  */
2091   current_frame_info.n_rotate_regs = 0;
2092
2093   /* Discover which registers need spilling, and how much room that
2094      will take.  Begin with floating point and general registers,
2095      which will always wind up on the stack.  */
2096
2097   for (regno = FR_REG (2); regno <= FR_REG (127); regno++)
2098     if (regs_ever_live[regno] && ! call_used_regs[regno])
2099       {
2100         SET_HARD_REG_BIT (mask, regno);
2101         spill_size += 16;
2102         n_spilled += 1;
2103         spilled_fr_p = 1;
2104       }
2105
2106   for (regno = GR_REG (1); regno <= GR_REG (31); regno++)
2107     if (regs_ever_live[regno] && ! call_used_regs[regno])
2108       {
2109         SET_HARD_REG_BIT (mask, regno);
2110         spill_size += 8;
2111         n_spilled += 1;
2112         spilled_gr_p = 1;
2113       }
2114
2115   for (regno = BR_REG (1); regno <= BR_REG (7); regno++)
2116     if (regs_ever_live[regno] && ! call_used_regs[regno])
2117       {
2118         SET_HARD_REG_BIT (mask, regno);
2119         spill_size += 8;
2120         n_spilled += 1;
2121       }
2122
2123   /* Now come all special registers that might get saved in other
2124      general registers.  */
2125
2126   if (frame_pointer_needed)
2127     {
2128       current_frame_info.reg_fp = find_gr_spill (1);
2129       /* If we did not get a register, then we take LOC79.  This is guaranteed
2130          to be free, even if regs_ever_live is already set, because this is
2131          HARD_FRAME_POINTER_REGNUM.  This requires incrementing n_local_regs,
2132          as we don't count loc79 above.  */
2133       if (current_frame_info.reg_fp == 0)
2134         {
2135           current_frame_info.reg_fp = LOC_REG (79);
2136           current_frame_info.n_local_regs++;
2137         }
2138     }
2139
2140   if (! current_function_is_leaf)
2141     {
2142       /* Emit a save of BR0 if we call other functions.  Do this even
2143          if this function doesn't return, as EH depends on this to be
2144          able to unwind the stack.  */
2145       SET_HARD_REG_BIT (mask, BR_REG (0));
2146
2147       current_frame_info.reg_save_b0 = find_gr_spill (1);
2148       if (current_frame_info.reg_save_b0 == 0)
2149         {
2150           spill_size += 8;
2151           n_spilled += 1;
2152         }
2153
2154       /* Similarly for ar.pfs.  */
2155       SET_HARD_REG_BIT (mask, AR_PFS_REGNUM);
2156       current_frame_info.reg_save_ar_pfs = find_gr_spill (1);
2157       if (current_frame_info.reg_save_ar_pfs == 0)
2158         {
2159           extra_spill_size += 8;
2160           n_spilled += 1;
2161         }
2162
2163       /* Similarly for gp.  Note that if we're calling setjmp, the stacked
2164          registers are clobbered, so we fall back to the stack.  */
2165       current_frame_info.reg_save_gp
2166         = (current_function_calls_setjmp ? 0 : find_gr_spill (1));
2167       if (current_frame_info.reg_save_gp == 0)
2168         {
2169           SET_HARD_REG_BIT (mask, GR_REG (1));
2170           spill_size += 8;
2171           n_spilled += 1;
2172         }
2173     }
2174   else
2175     {
2176       if (regs_ever_live[BR_REG (0)] && ! call_used_regs[BR_REG (0)])
2177         {
2178           SET_HARD_REG_BIT (mask, BR_REG (0));
2179           spill_size += 8;
2180           n_spilled += 1;
2181         }
2182
2183       if (regs_ever_live[AR_PFS_REGNUM])
2184         {
2185           SET_HARD_REG_BIT (mask, AR_PFS_REGNUM);
2186           current_frame_info.reg_save_ar_pfs = find_gr_spill (1);
2187           if (current_frame_info.reg_save_ar_pfs == 0)
2188             {
2189               extra_spill_size += 8;
2190               n_spilled += 1;
2191             }
2192         }
2193     }
2194
2195   /* Unwind descriptor hackery: things are most efficient if we allocate
2196      consecutive GR save registers for RP, PFS, FP in that order. However,
2197      it is absolutely critical that FP get the only hard register that's
2198      guaranteed to be free, so we allocated it first.  If all three did
2199      happen to be allocated hard regs, and are consecutive, rearrange them
2200      into the preferred order now.  */
2201   if (current_frame_info.reg_fp != 0
2202       && current_frame_info.reg_save_b0 == current_frame_info.reg_fp + 1
2203       && current_frame_info.reg_save_ar_pfs == current_frame_info.reg_fp + 2)
2204     {
2205       current_frame_info.reg_save_b0 = current_frame_info.reg_fp;
2206       current_frame_info.reg_save_ar_pfs = current_frame_info.reg_fp + 1;
2207       current_frame_info.reg_fp = current_frame_info.reg_fp + 2;
2208     }
2209
2210   /* See if we need to store the predicate register block.  */
2211   for (regno = PR_REG (0); regno <= PR_REG (63); regno++)
2212     if (regs_ever_live[regno] && ! call_used_regs[regno])
2213       break;
2214   if (regno <= PR_REG (63))
2215     {
2216       SET_HARD_REG_BIT (mask, PR_REG (0));
2217       current_frame_info.reg_save_pr = find_gr_spill (1);
2218       if (current_frame_info.reg_save_pr == 0)
2219         {
2220           extra_spill_size += 8;
2221           n_spilled += 1;
2222         }
2223
2224       /* ??? Mark them all as used so that register renaming and such
2225          are free to use them.  */
2226       for (regno = PR_REG (0); regno <= PR_REG (63); regno++)
2227         regs_ever_live[regno] = 1;
2228     }
2229
2230   /* If we're forced to use st8.spill, we're forced to save and restore
2231      ar.unat as well.  The check for existing liveness allows inline asm
2232      to touch ar.unat.  */
2233   if (spilled_gr_p || cfun->machine->n_varargs
2234       || regs_ever_live[AR_UNAT_REGNUM])
2235     {
2236       regs_ever_live[AR_UNAT_REGNUM] = 1;
2237       SET_HARD_REG_BIT (mask, AR_UNAT_REGNUM);
2238       current_frame_info.reg_save_ar_unat = find_gr_spill (spill_size == 0);
2239       if (current_frame_info.reg_save_ar_unat == 0)
2240         {
2241           extra_spill_size += 8;
2242           n_spilled += 1;
2243         }
2244     }
2245
2246   if (regs_ever_live[AR_LC_REGNUM])
2247     {
2248       SET_HARD_REG_BIT (mask, AR_LC_REGNUM);
2249       current_frame_info.reg_save_ar_lc = find_gr_spill (spill_size == 0);
2250       if (current_frame_info.reg_save_ar_lc == 0)
2251         {
2252           extra_spill_size += 8;
2253           n_spilled += 1;
2254         }
2255     }
2256
2257   /* If we have an odd number of words of pretend arguments written to
2258      the stack, then the FR save area will be unaligned.  We round the
2259      size of this area up to keep things 16 byte aligned.  */
2260   if (spilled_fr_p)
2261     pretend_args_size = IA64_STACK_ALIGN (current_function_pretend_args_size);
2262   else
2263     pretend_args_size = current_function_pretend_args_size;
2264
2265   total_size = (spill_size + extra_spill_size + size + pretend_args_size
2266                 + current_function_outgoing_args_size);
2267   total_size = IA64_STACK_ALIGN (total_size);
2268
2269   /* We always use the 16-byte scratch area provided by the caller, but
2270      if we are a leaf function, there's no one to which we need to provide
2271      a scratch area.  */
2272   if (current_function_is_leaf)
2273     total_size = MAX (0, total_size - 16);
2274
2275   current_frame_info.total_size = total_size;
2276   current_frame_info.spill_cfa_off = pretend_args_size - 16;
2277   current_frame_info.spill_size = spill_size;
2278   current_frame_info.extra_spill_size = extra_spill_size;
2279   COPY_HARD_REG_SET (current_frame_info.mask, mask);
2280   current_frame_info.n_spilled = n_spilled;
2281   current_frame_info.initialized = reload_completed;
2282 }
2283
2284 /* Compute the initial difference between the specified pair of registers.  */
2285
2286 HOST_WIDE_INT
2287 ia64_initial_elimination_offset (int from, int to)
2288 {
2289   HOST_WIDE_INT offset;
2290
2291   ia64_compute_frame_size (get_frame_size ());
2292   switch (from)
2293     {
2294     case FRAME_POINTER_REGNUM:
2295       if (to == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
2296         {
2297           if (current_function_is_leaf)
2298             offset = -current_frame_info.total_size;
2299           else
2300             offset = -(current_frame_info.total_size
2301                        - current_function_outgoing_args_size - 16);
2302         }
2303       else if (to == STACK_POINTER_REGNUM)
2304         {
2305           if (current_function_is_leaf)
2306             offset = 0;
2307           else
2308             offset = 16 + current_function_outgoing_args_size;
2309         }
2310       else
2311         abort ();
2312       break;
2313
2314     case ARG_POINTER_REGNUM:
2315       /* Arguments start above the 16 byte save area, unless stdarg
2316          in which case we store through the 16 byte save area.  */
2317       if (to == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
2318         offset = 16 - current_function_pretend_args_size;
2319       else if (to == STACK_POINTER_REGNUM)
2320         offset = (current_frame_info.total_size
2321                   + 16 - current_function_pretend_args_size);
2322       else
2323         abort ();
2324       break;
2325
2326     default:
2327       abort ();
2328     }
2329
2330   return offset;
2331 }
2332
2333 /* If there are more than a trivial number of register spills, we use
2334    two interleaved iterators so that we can get two memory references
2335    per insn group.
2336
2337    In order to simplify things in the prologue and epilogue expanders,
2338    we use helper functions to fix up the memory references after the
2339    fact with the appropriate offsets to a POST_MODIFY memory mode.
2340    The following data structure tracks the state of the two iterators
2341    while insns are being emitted.  */
2342
2343 struct spill_fill_data
2344 {
2345   rtx init_after;               /* point at which to emit initializations */
2346   rtx init_reg[2];              /* initial base register */
2347   rtx iter_reg[2];              /* the iterator registers */
2348   rtx *prev_addr[2];            /* address of last memory use */
2349   rtx prev_insn[2];             /* the insn corresponding to prev_addr */
2350   HOST_WIDE_INT prev_off[2];    /* last offset */
2351   int n_iter;                   /* number of iterators in use */
2352   int next_iter;                /* next iterator to use */
2353   unsigned int save_gr_used_mask;
2354 };
2355
2356 static struct spill_fill_data spill_fill_data;
2357
2358 static void
2359 setup_spill_pointers (int n_spills, rtx init_reg, HOST_WIDE_INT cfa_off)
2360 {
2361   int i;
2362
2363   spill_fill_data.init_after = get_last_insn ();
2364   spill_fill_data.init_reg[0] = init_reg;
2365   spill_fill_data.init_reg[1] = init_reg;
2366   spill_fill_data.prev_addr[0] = NULL;
2367   spill_fill_data.prev_addr[1] = NULL;
2368   spill_fill_data.prev_insn[0] = NULL;
2369   spill_fill_data.prev_insn[1] = NULL;
2370   spill_fill_data.prev_off[0] = cfa_off;
2371   spill_fill_data.prev_off[1] = cfa_off;
2372   spill_fill_data.next_iter = 0;
2373   spill_fill_data.save_gr_used_mask = current_frame_info.gr_used_mask;
2374
2375   spill_fill_data.n_iter = 1 + (n_spills > 2);
2376   for (i = 0; i < spill_fill_data.n_iter; ++i)
2377     {
2378       int regno = next_scratch_gr_reg ();
2379       spill_fill_data.iter_reg[i] = gen_rtx_REG (DImode, regno);
2380       current_frame_info.gr_used_mask |= 1 << regno;
2381     }
2382 }
2383
2384 static void
2385 finish_spill_pointers (void)
2386 {
2387   current_frame_info.gr_used_mask = spill_fill_data.save_gr_used_mask;
2388 }
2389
2390 static rtx
2391 spill_restore_mem (rtx reg, HOST_WIDE_INT cfa_off)
2392 {
2393   int iter = spill_fill_data.next_iter;
2394   HOST_WIDE_INT disp = spill_fill_data.prev_off[iter] - cfa_off;
2395   rtx disp_rtx = GEN_INT (disp);
2396   rtx mem;
2397
2398   if (spill_fill_data.prev_addr[iter])
2399     {
2400       if (CONST_OK_FOR_N (disp))
2401         {
2402           *spill_fill_data.prev_addr[iter]
2403             = gen_rtx_POST_MODIFY (DImode, spill_fill_data.iter_reg[iter],
2404                                    gen_rtx_PLUS (DImode,
2405                                                  spill_fill_data.iter_reg[iter],
2406                                                  disp_rtx));
2407           REG_NOTES (spill_fill_data.prev_insn[iter])
2408             = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_INC, spill_fill_data.iter_reg[iter],
2409                                  REG_NOTES (spill_fill_data.prev_insn[iter]));
2410         }
2411       else
2412         {
2413           /* ??? Could use register post_modify for loads.  */
2414           if (! CONST_OK_FOR_I (disp))
2415             {
2416               rtx tmp = gen_rtx_REG (DImode, next_scratch_gr_reg ());
2417               emit_move_insn (tmp, disp_rtx);
2418               disp_rtx = tmp;
2419             }
2420           emit_insn (gen_adddi3 (spill_fill_data.iter_reg[iter],
2421                                  spill_fill_data.iter_reg[iter], disp_rtx));
2422         }
2423     }
2424   /* Micro-optimization: if we've created a frame pointer, it's at
2425      CFA 0, which may allow the real iterator to be initialized lower,
2426      slightly increasing parallelism.  Also, if there are few saves
2427      it may eliminate the iterator entirely.  */
2428   else if (disp == 0
2429            && spill_fill_data.init_reg[iter] == stack_pointer_rtx
2430            && frame_pointer_needed)
2431     {
2432       mem = gen_rtx_MEM (GET_MODE (reg), hard_frame_pointer_rtx);
2433       set_mem_alias_set (mem, get_varargs_alias_set ());
2434       return mem;
2435     }
2436   else
2437     {
2438       rtx seq, insn;
2439
2440       if (disp == 0)
2441         seq = gen_movdi (spill_fill_data.iter_reg[iter],
2442                          spill_fill_data.init_reg[iter]);
2443       else
2444         {
2445           start_sequence ();
2446
2447           if (! CONST_OK_FOR_I (disp))
2448             {
2449               rtx tmp = gen_rtx_REG (DImode, next_scratch_gr_reg ());
2450               emit_move_insn (tmp, disp_rtx);
2451               disp_rtx = tmp;
2452             }
2453
2454           emit_insn (gen_adddi3 (spill_fill_data.iter_reg[iter],
2455                                  spill_fill_data.init_reg[iter],
2456                                  disp_rtx));
2457
2458           seq = get_insns ();
2459           end_sequence ();
2460         }
2461
2462       /* Careful for being the first insn in a sequence.  */
2463       if (spill_fill_data.init_after)
2464         insn = emit_insn_after (seq, spill_fill_data.init_after);
2465       else
2466         {
2467           rtx first = get_insns ();
2468           if (first)
2469             insn = emit_insn_before (seq, first);
2470           else
2471             insn = emit_insn (seq);
2472         }
2473       spill_fill_data.init_after = insn;
2474
2475       /* If DISP is 0, we may or may not have a further adjustment
2476          afterward.  If we do, then the load/store insn may be modified
2477          to be a post-modify.  If we don't, then this copy may be
2478          eliminated by copyprop_hardreg_forward, which makes this
2479          insn garbage, which runs afoul of the sanity check in
2480          propagate_one_insn.  So mark this insn as legal to delete.  */
2481       if (disp == 0)
2482         REG_NOTES(insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_MAYBE_DEAD, const0_rtx,
2483                                              REG_NOTES (insn));
2484     }
2485
2486   mem = gen_rtx_MEM (GET_MODE (reg), spill_fill_data.iter_reg[iter]);
2487
2488   /* ??? Not all of the spills are for varargs, but some of them are.
2489      The rest of the spills belong in an alias set of their own.  But
2490      it doesn't actually hurt to include them here.  */
2491   set_mem_alias_set (mem, get_varargs_alias_set ());
2492
2493   spill_fill_data.prev_addr[iter] = &XEXP (mem, 0);
2494   spill_fill_data.prev_off[iter] = cfa_off;
2495
2496   if (++iter >= spill_fill_data.n_iter)
2497     iter = 0;
2498   spill_fill_data.next_iter = iter;
2499
2500   return mem;
2501 }
2502
2503 static void
2504 do_spill (rtx (*move_fn) (rtx, rtx, rtx), rtx reg, HOST_WIDE_INT cfa_off,
2505           rtx frame_reg)
2506 {
2507   int iter = spill_fill_data.next_iter;
2508   rtx mem, insn;
2509
2510   mem = spill_restore_mem (reg, cfa_off);
2511   insn = emit_insn ((*move_fn) (mem, reg, GEN_INT (cfa_off)));
2512   spill_fill_data.prev_insn[iter] = insn;
2513
2514   if (frame_reg)
2515     {
2516       rtx base;
2517       HOST_WIDE_INT off;
2518
2519       RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = 1;
2520
2521       /* Don't even pretend that the unwind code can intuit its way
2522          through a pair of interleaved post_modify iterators.  Just
2523          provide the correct answer.  */
2524
2525       if (frame_pointer_needed)
2526         {
2527           base = hard_frame_pointer_rtx;
2528           off = - cfa_off;
2529         }
2530       else
2531         {
2532           base = stack_pointer_rtx;
2533           off = current_frame_info.total_size - cfa_off;
2534         }
2535
2536       REG_NOTES (insn)
2537         = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_FRAME_RELATED_EXPR,
2538                 gen_rtx_SET (VOIDmode,
2539                              gen_rtx_MEM (GET_MODE (reg),
2540                                           plus_constant (base, off)),
2541                              frame_reg),
2542                 REG_NOTES (insn));
2543     }
2544 }
2545
2546 static void
2547 do_restore (rtx (*move_fn) (rtx, rtx, rtx), rtx reg, HOST_WIDE_INT cfa_off)
2548 {
2549   int iter = spill_fill_data.next_iter;
2550   rtx insn;
2551
2552   insn = emit_insn ((*move_fn) (reg, spill_restore_mem (reg, cfa_off),
2553                                 GEN_INT (cfa_off)));
2554   spill_fill_data.prev_insn[iter] = insn;
2555 }
2556
2557 /* Wrapper functions that discards the CONST_INT spill offset.  These
2558    exist so that we can give gr_spill/gr_fill the offset they need and
2559    use a consistent function interface.  */
2560
2561 static rtx
2562 gen_movdi_x (rtx dest, rtx src, rtx offset ATTRIBUTE_UNUSED)
2563 {
2564   return gen_movdi (dest, src);
2565 }
2566
2567 static rtx
2568 gen_fr_spill_x (rtx dest, rtx src, rtx offset ATTRIBUTE_UNUSED)
2569 {
2570   return gen_fr_spill (dest, src);
2571 }
2572
2573 static rtx
2574 gen_fr_restore_x (rtx dest, rtx src, rtx offset ATTRIBUTE_UNUSED)
2575 {
2576   return gen_fr_restore (dest, src);
2577 }
2578
2579 /* Called after register allocation to add any instructions needed for the
2580    prologue.  Using a prologue insn is favored compared to putting all of the
2581    instructions in output_function_prologue(), since it allows the scheduler
2582    to intermix instructions with the saves of the caller saved registers.  In
2583    some cases, it might be necessary to emit a barrier instruction as the last
2584    insn to prevent such scheduling.
2585
2586    Also any insns generated here should have RTX_FRAME_RELATED_P(insn) = 1
2587    so that the debug info generation code can handle them properly.
2588
2589    The register save area is layed out like so:
2590    cfa+16
2591         [ varargs spill area ]
2592         [ fr register spill area ]
2593         [ br register spill area ]
2594         [ ar register spill area ]
2595         [ pr register spill area ]
2596         [ gr register spill area ] */
2597
2598 /* ??? Get inefficient code when the frame size is larger than can fit in an
2599    adds instruction.  */
2600
2601 void
2602 ia64_expand_prologue (void)
2603 {
2604   rtx insn, ar_pfs_save_reg, ar_unat_save_reg;
2605   int i, epilogue_p, regno, alt_regno, cfa_off, n_varargs;
2606   rtx reg, alt_reg;
2607
2608   ia64_compute_frame_size (get_frame_size ());
2609   last_scratch_gr_reg = 15;
2610
2611   /* If there is no epilogue, then we don't need some prologue insns.
2612      We need to avoid emitting the dead prologue insns, because flow
2613      will complain about them.  */
2614   if (optimize)
2615     {
2616       edge e;
2617
2618       for (e = EXIT_BLOCK_PTR->pred; e ; e = e->pred_next)
2619         if ((e->flags & EDGE_FAKE) == 0
2620             && (e->flags & EDGE_FALLTHRU) != 0)
2621           break;
2622       epilogue_p = (e != NULL);
2623     }
2624   else
2625     epilogue_p = 1;
2626
2627   /* Set the local, input, and output register names.  We need to do this
2628      for GNU libc, which creates crti.S/crtn.S by splitting initfini.c in
2629      half.  If we use in/loc/out register names, then we get assembler errors
2630      in crtn.S because there is no alloc insn or regstk directive in there.  */
2631   if (! TARGET_REG_NAMES)
2632     {
2633       int inputs = current_frame_info.n_input_regs;
2634       int locals = current_frame_info.n_local_regs;
2635       int outputs = current_frame_info.n_output_regs;
2636
2637       for (i = 0; i < inputs; i++)
2638         reg_names[IN_REG (i)] = ia64_reg_numbers[i];
2639       for (i = 0; i < locals; i++)
2640         reg_names[LOC_REG (i)] = ia64_reg_numbers[inputs + i];
2641       for (i = 0; i < outputs; i++)
2642         reg_names[OUT_REG (i)] = ia64_reg_numbers[inputs + locals + i];
2643     }
2644
2645   /* Set the frame pointer register name.  The regnum is logically loc79,
2646      but of course we'll not have allocated that many locals.  Rather than
2647      worrying about renumbering the existing rtxs, we adjust the name.  */
2648   /* ??? This code means that we can never use one local register when
2649      there is a frame pointer.  loc79 gets wasted in this case, as it is
2650      renamed to a register that will never be used.  See also the try_locals
2651      code in find_gr_spill.  */
2652   if (current_frame_info.reg_fp)
2653     {
2654       const char *tmp = reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM];
2655       reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]
2656         = reg_names[current_frame_info.reg_fp];
2657       reg_names[current_frame_info.reg_fp] = tmp;
2658     }
2659
2660   /* We don't need an alloc instruction if we've used no outputs or locals.  */
2661   if (current_frame_info.n_local_regs == 0
2662       && current_frame_info.n_output_regs == 0
2663       && current_frame_info.n_input_regs <= current_function_args_info.int_regs
2664       && !TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, AR_PFS_REGNUM))
2665     {
2666       /* If there is no alloc, but there are input registers used, then we
2667          need a .regstk directive.  */
2668       current_frame_info.need_regstk = (TARGET_REG_NAMES != 0);
2669       ar_pfs_save_reg = NULL_RTX;
2670     }
2671   else
2672     {
2673       current_frame_info.need_regstk = 0;
2674
2675       if (current_frame_info.reg_save_ar_pfs)
2676         regno = current_frame_info.reg_save_ar_pfs;
2677       else
2678         regno = next_scratch_gr_reg ();
2679       ar_pfs_save_reg = gen_rtx_REG (DImode, regno);
2680
2681       insn = emit_insn (gen_alloc (ar_pfs_save_reg,
2682                                    GEN_INT (current_frame_info.n_input_regs),
2683                                    GEN_INT (current_frame_info.n_local_regs),
2684                                    GEN_INT (current_frame_info.n_output_regs),
2685                                    GEN_INT (current_frame_info.n_rotate_regs)));
2686       RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = (current_frame_info.reg_save_ar_pfs != 0);
2687     }
2688
2689   /* Set up frame pointer, stack pointer, and spill iterators.  */
2690
2691   n_varargs = cfun->machine->n_varargs;
2692   setup_spill_pointers (current_frame_info.n_spilled + n_varargs,
2693                         stack_pointer_rtx, 0);
2694
2695   if (frame_pointer_needed)
2696     {
2697       insn = emit_move_insn (hard_frame_pointer_rtx, stack_pointer_rtx);
2698       RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = 1;
2699     }
2700
2701   if (current_frame_info.total_size != 0)
2702     {
2703       rtx frame_size_rtx = GEN_INT (- current_frame_info.total_size);
2704       rtx offset;
2705
2706       if (CONST_OK_FOR_I (- current_frame_info.total_size))
2707         offset = frame_size_rtx;
2708       else
2709         {
2710           regno = next_scratch_gr_reg ();
2711           offset = gen_rtx_REG (DImode, regno);
2712           emit_move_insn (offset, frame_size_rtx);
2713         }
2714
2715       insn = emit_insn (gen_adddi3 (stack_pointer_rtx,
2716                                     stack_pointer_rtx, offset));
2717
2718       if (! frame_pointer_needed)
2719         {
2720           RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = 1;
2721           if (GET_CODE (offset) != CONST_INT)
2722             {
2723               REG_NOTES (insn)
2724                 = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_FRAME_RELATED_EXPR,
2725                         gen_rtx_SET (VOIDmode,
2726                                      stack_pointer_rtx,
2727                                      gen_rtx_PLUS (DImode,
2728                                                    stack_pointer_rtx,
2729                                                    frame_size_rtx)),
2730                         REG_NOTES (insn));
2731             }
2732         }
2733
2734       /* ??? At this point we must generate a magic insn that appears to
2735          modify the stack pointer, the frame pointer, and all spill
2736          iterators.  This would allow the most scheduling freedom.  For
2737          now, just hard stop.  */
2738       emit_insn (gen_blockage ());
2739     }
2740
2741   /* Must copy out ar.unat before doing any integer spills.  */
2742   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, AR_UNAT_REGNUM))
2743     {
2744       if (current_frame_info.reg_save_ar_unat)
2745         ar_unat_save_reg
2746           = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_ar_unat);
2747       else
2748         {
2749           alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
2750           ar_unat_save_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
2751           current_frame_info.gr_used_mask |= 1 << alt_regno;
2752         }
2753
2754       reg = gen_rtx_REG (DImode, AR_UNAT_REGNUM);
2755       insn = emit_move_insn (ar_unat_save_reg, reg);
2756       RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = (current_frame_info.reg_save_ar_unat != 0);
2757
2758       /* Even if we're not going to generate an epilogue, we still
2759          need to save the register so that EH works.  */
2760       if (! epilogue_p && current_frame_info.reg_save_ar_unat)
2761         emit_insn (gen_prologue_use (ar_unat_save_reg));
2762     }
2763   else
2764     ar_unat_save_reg = NULL_RTX;
2765
2766   /* Spill all varargs registers.  Do this before spilling any GR registers,
2767      since we want the UNAT bits for the GR registers to override the UNAT
2768      bits from varargs, which we don't care about.  */
2769
2770   cfa_off = -16;
2771   for (regno = GR_ARG_FIRST + 7; n_varargs > 0; --n_varargs, --regno)
2772     {
2773       reg = gen_rtx_REG (DImode, regno);
2774       do_spill (gen_gr_spill, reg, cfa_off += 8, NULL_RTX);
2775     }
2776
2777   /* Locate the bottom of the register save area.  */
2778   cfa_off = (current_frame_info.spill_cfa_off
2779              + current_frame_info.spill_size
2780              + current_frame_info.extra_spill_size);
2781
2782   /* Save the predicate register block either in a register or in memory.  */
2783   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, PR_REG (0)))
2784     {
2785       reg = gen_rtx_REG (DImode, PR_REG (0));
2786       if (current_frame_info.reg_save_pr != 0)
2787         {
2788           alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_pr);
2789           insn = emit_move_insn (alt_reg, reg);
2790
2791           /* ??? Denote pr spill/fill by a DImode move that modifies all
2792              64 hard registers.  */
2793           RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = 1;
2794           REG_NOTES (insn)
2795             = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_FRAME_RELATED_EXPR,
2796                         gen_rtx_SET (VOIDmode, alt_reg, reg),
2797                         REG_NOTES (insn));
2798
2799           /* Even if we're not going to generate an epilogue, we still
2800              need to save the register so that EH works.  */
2801           if (! epilogue_p)
2802             emit_insn (gen_prologue_use (alt_reg));
2803         }
2804       else
2805         {
2806           alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
2807           alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
2808           insn = emit_move_insn (alt_reg, reg);
2809           do_spill (gen_movdi_x, alt_reg, cfa_off, reg);
2810           cfa_off -= 8;
2811         }
2812     }
2813
2814   /* Handle AR regs in numerical order.  All of them get special handling.  */
2815   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, AR_UNAT_REGNUM)
2816       && current_frame_info.reg_save_ar_unat == 0)
2817     {
2818       reg = gen_rtx_REG (DImode, AR_UNAT_REGNUM);
2819       do_spill (gen_movdi_x, ar_unat_save_reg, cfa_off, reg);
2820       cfa_off -= 8;
2821     }
2822
2823   /* The alloc insn already copied ar.pfs into a general register.  The
2824      only thing we have to do now is copy that register to a stack slot
2825      if we'd not allocated a local register for the job.  */
2826   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, AR_PFS_REGNUM)
2827       && current_frame_info.reg_save_ar_pfs == 0)
2828     {
2829       reg = gen_rtx_REG (DImode, AR_PFS_REGNUM);
2830       do_spill (gen_movdi_x, ar_pfs_save_reg, cfa_off, reg);
2831       cfa_off -= 8;
2832     }
2833
2834   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, AR_LC_REGNUM))
2835     {
2836       reg = gen_rtx_REG (DImode, AR_LC_REGNUM);
2837       if (current_frame_info.reg_save_ar_lc != 0)
2838         {
2839           alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_ar_lc);
2840           insn = emit_move_insn (alt_reg, reg);
2841           RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = 1;
2842
2843           /* Even if we're not going to generate an epilogue, we still
2844              need to save the register so that EH works.  */
2845           if (! epilogue_p)
2846             emit_insn (gen_prologue_use (alt_reg));
2847         }
2848       else
2849         {
2850           alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
2851           alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
2852           emit_move_insn (alt_reg, reg);
2853           do_spill (gen_movdi_x, alt_reg, cfa_off, reg);
2854           cfa_off -= 8;
2855         }
2856     }
2857
2858   if (current_frame_info.reg_save_gp)
2859     {
2860       insn = emit_move_insn (gen_rtx_REG (DImode,
2861                                           current_frame_info.reg_save_gp),
2862                              pic_offset_table_rtx);
2863       /* We don't know for sure yet if this is actually needed, since
2864          we've not split the PIC call patterns.  If all of the calls
2865          are indirect, and not followed by any uses of the gp, then
2866          this save is dead.  Allow it to go away.  */
2867       REG_NOTES (insn)
2868         = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_MAYBE_DEAD, const0_rtx, REG_NOTES (insn));
2869     }
2870
2871   /* We should now be at the base of the gr/br/fr spill area.  */
2872   if (cfa_off != (current_frame_info.spill_cfa_off
2873                   + current_frame_info.spill_size))
2874     abort ();
2875
2876   /* Spill all general registers.  */
2877   for (regno = GR_REG (1); regno <= GR_REG (31); ++regno)
2878     if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, regno))
2879       {
2880         reg = gen_rtx_REG (DImode, regno);
2881         do_spill (gen_gr_spill, reg, cfa_off, reg);
2882         cfa_off -= 8;
2883       }
2884
2885   /* Handle BR0 specially -- it may be getting stored permanently in
2886      some GR register.  */
2887   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, BR_REG (0)))
2888     {
2889       reg = gen_rtx_REG (DImode, BR_REG (0));
2890       if (current_frame_info.reg_save_b0 != 0)
2891         {
2892           alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_b0);
2893           insn = emit_move_insn (alt_reg, reg);
2894           RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = 1;
2895
2896           /* Even if we're not going to generate an epilogue, we still
2897              need to save the register so that EH works.  */
2898           if (! epilogue_p)
2899             emit_insn (gen_prologue_use (alt_reg));
2900         }
2901       else
2902         {
2903           alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
2904           alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
2905           emit_move_insn (alt_reg, reg);
2906           do_spill (gen_movdi_x, alt_reg, cfa_off, reg);
2907           cfa_off -= 8;
2908         }
2909     }
2910
2911   /* Spill the rest of the BR registers.  */
2912   for (regno = BR_REG (1); regno <= BR_REG (7); ++regno)
2913     if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, regno))
2914       {
2915         alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
2916         alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
2917         reg = gen_rtx_REG (DImode, regno);
2918         emit_move_insn (alt_reg, reg);
2919         do_spill (gen_movdi_x, alt_reg, cfa_off, reg);
2920         cfa_off -= 8;
2921       }
2922
2923   /* Align the frame and spill all FR registers.  */
2924   for (regno = FR_REG (2); regno <= FR_REG (127); ++regno)
2925     if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, regno))
2926       {
2927         if (cfa_off & 15)
2928           abort ();
2929         reg = gen_rtx_REG (XFmode, regno);
2930         do_spill (gen_fr_spill_x, reg, cfa_off, reg);
2931         cfa_off -= 16;
2932       }
2933
2934   if (cfa_off != current_frame_info.spill_cfa_off)
2935     abort ();
2936
2937   finish_spill_pointers ();
2938 }
2939
2940 /* Called after register allocation to add any instructions needed for the
2941    epilogue.  Using an epilogue insn is favored compared to putting all of the
2942    instructions in output_function_prologue(), since it allows the scheduler
2943    to intermix instructions with the saves of the caller saved registers.  In
2944    some cases, it might be necessary to emit a barrier instruction as the last
2945    insn to prevent such scheduling.  */
2946
2947 void
2948 ia64_expand_epilogue (int sibcall_p)
2949 {
2950   rtx insn, reg, alt_reg, ar_unat_save_reg;
2951   int regno, alt_regno, cfa_off;
2952
2953   ia64_compute_frame_size (get_frame_size ());
2954
2955   /* If there is a frame pointer, then we use it instead of the stack
2956      pointer, so that the stack pointer does not need to be valid when
2957      the epilogue starts.  See EXIT_IGNORE_STACK.  */
2958   if (frame_pointer_needed)
2959     setup_spill_pointers (current_frame_info.n_spilled,
2960                           hard_frame_pointer_rtx, 0);
2961   else
2962     setup_spill_pointers (current_frame_info.n_spilled, stack_pointer_rtx,
2963                           current_frame_info.total_size);
2964
2965   if (current_frame_info.total_size != 0)
2966     {
2967       /* ??? At this point we must generate a magic insn that appears to
2968          modify the spill iterators and the frame pointer.  This would
2969          allow the most scheduling freedom.  For now, just hard stop.  */
2970       emit_insn (gen_blockage ());
2971     }
2972
2973   /* Locate the bottom of the register save area.  */
2974   cfa_off = (current_frame_info.spill_cfa_off
2975              + current_frame_info.spill_size
2976              + current_frame_info.extra_spill_size);
2977
2978   /* Restore the predicate registers.  */
2979   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, PR_REG (0)))
2980     {
2981       if (current_frame_info.reg_save_pr != 0)
2982         alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_pr);
2983       else
2984         {
2985           alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
2986           alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
2987           do_restore (gen_movdi_x, alt_reg, cfa_off);
2988           cfa_off -= 8;
2989         }
2990       reg = gen_rtx_REG (DImode, PR_REG (0));
2991       emit_move_insn (reg, alt_reg);
2992     }
2993
2994   /* Restore the application registers.  */
2995
2996   /* Load the saved unat from the stack, but do not restore it until
2997      after the GRs have been restored.  */
2998   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, AR_UNAT_REGNUM))
2999     {
3000       if (current_frame_info.reg_save_ar_unat != 0)
3001         ar_unat_save_reg
3002           = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_ar_unat);
3003       else
3004         {
3005           alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
3006           ar_unat_save_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
3007           current_frame_info.gr_used_mask |= 1 << alt_regno;
3008           do_restore (gen_movdi_x, ar_unat_save_reg, cfa_off);
3009           cfa_off -= 8;
3010         }
3011     }
3012   else
3013     ar_unat_save_reg = NULL_RTX;
3014
3015   if (current_frame_info.reg_save_ar_pfs != 0)
3016     {
3017       alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_ar_pfs);
3018       reg = gen_rtx_REG (DImode, AR_PFS_REGNUM);
3019       emit_move_insn (reg, alt_reg);
3020     }
3021   else if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, AR_PFS_REGNUM))
3022     {
3023       alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
3024       alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
3025       do_restore (gen_movdi_x, alt_reg, cfa_off);
3026       cfa_off -= 8;
3027       reg = gen_rtx_REG (DImode, AR_PFS_REGNUM);
3028       emit_move_insn (reg, alt_reg);
3029     }
3030
3031   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, AR_LC_REGNUM))
3032     {
3033       if (current_frame_info.reg_save_ar_lc != 0)
3034         alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_ar_lc);
3035       else
3036         {
3037           alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
3038           alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
3039           do_restore (gen_movdi_x, alt_reg, cfa_off);
3040           cfa_off -= 8;
3041         }
3042       reg = gen_rtx_REG (DImode, AR_LC_REGNUM);
3043       emit_move_insn (reg, alt_reg);
3044     }
3045
3046   /* We should now be at the base of the gr/br/fr spill area.  */
3047   if (cfa_off != (current_frame_info.spill_cfa_off
3048                   + current_frame_info.spill_size))
3049     abort ();
3050
3051   /* The GP may be stored on the stack in the prologue, but it's
3052      never restored in the epilogue.  Skip the stack slot.  */
3053   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, GR_REG (1)))
3054     cfa_off -= 8;
3055
3056   /* Restore all general registers.  */
3057   for (regno = GR_REG (2); regno <= GR_REG (31); ++regno)
3058     if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, regno))
3059       {
3060         reg = gen_rtx_REG (DImode, regno);
3061         do_restore (gen_gr_restore, reg, cfa_off);
3062         cfa_off -= 8;
3063       }
3064
3065   /* Restore the branch registers.  Handle B0 specially, as it may
3066      have gotten stored in some GR register.  */
3067   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, BR_REG (0)))
3068     {
3069       if (current_frame_info.reg_save_b0 != 0)
3070         alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_b0);
3071       else
3072         {
3073           alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
3074           alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
3075           do_restore (gen_movdi_x, alt_reg, cfa_off);
3076           cfa_off -= 8;
3077         }
3078       reg = gen_rtx_REG (DImode, BR_REG (0));
3079       emit_move_insn (reg, alt_reg);
3080     }
3081
3082   for (regno = BR_REG (1); regno <= BR_REG (7); ++regno)
3083     if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, regno))
3084       {
3085         alt_regno = next_scratch_gr_reg ();
3086         alt_reg = gen_rtx_REG (DImode, alt_regno);
3087         do_restore (gen_movdi_x, alt_reg, cfa_off);
3088         cfa_off -= 8;
3089         reg = gen_rtx_REG (DImode, regno);
3090         emit_move_insn (reg, alt_reg);
3091       }
3092
3093   /* Restore floating point registers.  */
3094   for (regno = FR_REG (2); regno <= FR_REG (127); ++regno)
3095     if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, regno))
3096       {
3097         if (cfa_off & 15)
3098           abort ();
3099         reg = gen_rtx_REG (XFmode, regno);
3100         do_restore (gen_fr_restore_x, reg, cfa_off);
3101         cfa_off -= 16;
3102       }
3103
3104   /* Restore ar.unat for real.  */
3105   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, AR_UNAT_REGNUM))
3106     {
3107       reg = gen_rtx_REG (DImode, AR_UNAT_REGNUM);
3108       emit_move_insn (reg, ar_unat_save_reg);
3109     }
3110
3111   if (cfa_off != current_frame_info.spill_cfa_off)
3112     abort ();
3113
3114   finish_spill_pointers ();
3115
3116   if (current_frame_info.total_size || cfun->machine->ia64_eh_epilogue_sp)
3117     {
3118       /* ??? At this point we must generate a magic insn that appears to
3119          modify the spill iterators, the stack pointer, and the frame
3120          pointer.  This would allow the most scheduling freedom.  For now,
3121          just hard stop.  */
3122       emit_insn (gen_blockage ());
3123     }
3124
3125   if (cfun->machine->ia64_eh_epilogue_sp)
3126     emit_move_insn (stack_pointer_rtx, cfun->machine->ia64_eh_epilogue_sp);
3127   else if (frame_pointer_needed)
3128     {
3129       insn = emit_move_insn (stack_pointer_rtx, hard_frame_pointer_rtx);
3130       RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = 1;
3131     }
3132   else if (current_frame_info.total_size)
3133     {
3134       rtx offset, frame_size_rtx;
3135
3136       frame_size_rtx = GEN_INT (current_frame_info.total_size);
3137       if (CONST_OK_FOR_I (current_frame_info.total_size))
3138         offset = frame_size_rtx;
3139       else
3140         {
3141           regno = next_scratch_gr_reg ();
3142           offset = gen_rtx_REG (DImode, regno);
3143           emit_move_insn (offset, frame_size_rtx);
3144         }
3145
3146       insn = emit_insn (gen_adddi3 (stack_pointer_rtx, stack_pointer_rtx,
3147                                     offset));
3148
3149       RTX_FRAME_RELATED_P (insn) = 1;
3150       if (GET_CODE (offset) != CONST_INT)
3151         {
3152           REG_NOTES (insn)
3153             = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_FRAME_RELATED_EXPR,
3154                         gen_rtx_SET (VOIDmode,
3155                                      stack_pointer_rtx,
3156                                      gen_rtx_PLUS (DImode,
3157                                                    stack_pointer_rtx,
3158                                                    frame_size_rtx)),
3159                         REG_NOTES (insn));
3160         }
3161     }
3162
3163   if (cfun->machine->ia64_eh_epilogue_bsp)
3164     emit_insn (gen_set_bsp (cfun->machine->ia64_eh_epilogue_bsp));
3165
3166   if (! sibcall_p)
3167     emit_jump_insn (gen_return_internal (gen_rtx_REG (DImode, BR_REG (0))));
3168   else
3169     {
3170       int fp = GR_REG (2);
3171       /* We need a throw away register here, r0 and r1 are reserved, so r2 is the
3172          first available call clobbered register.  If there was a frame_pointer
3173          register, we may have swapped the names of r2 and HARD_FRAME_POINTER_REGNUM,
3174          so we have to make sure we're using the string "r2" when emitting
3175          the register name for the assembler.  */
3176       if (current_frame_info.reg_fp && current_frame_info.reg_fp == GR_REG (2))
3177         fp = HARD_FRAME_POINTER_REGNUM;
3178
3179       /* We must emit an alloc to force the input registers to become output
3180          registers.  Otherwise, if the callee tries to pass its parameters
3181          through to another call without an intervening alloc, then these
3182          values get lost.  */
3183       /* ??? We don't need to preserve all input registers.  We only need to
3184          preserve those input registers used as arguments to the sibling call.
3185          It is unclear how to compute that number here.  */
3186       if (current_frame_info.n_input_regs != 0)
3187         emit_insn (gen_alloc (gen_rtx_REG (DImode, fp),
3188                               const0_rtx, const0_rtx,
3189                               GEN_INT (current_frame_info.n_input_regs),
3190                               const0_rtx));
3191     }
3192 }
3193
3194 /* Return 1 if br.ret can do all the work required to return from a
3195    function.  */
3196
3197 int
3198 ia64_direct_return (void)
3199 {
3200   if (reload_completed && ! frame_pointer_needed)
3201     {
3202       ia64_compute_frame_size (get_frame_size ());
3203
3204       return (current_frame_info.total_size == 0
3205               && current_frame_info.n_spilled == 0
3206               && current_frame_info.reg_save_b0 == 0
3207               && current_frame_info.reg_save_pr == 0
3208               && current_frame_info.reg_save_ar_pfs == 0
3209               && current_frame_info.reg_save_ar_unat == 0
3210               && current_frame_info.reg_save_ar_lc == 0);
3211     }
3212   return 0;
3213 }
3214
3215 /* Return the magic cookie that we use to hold the return address
3216    during early compilation.  */
3217
3218 rtx
3219 ia64_return_addr_rtx (HOST_WIDE_INT count, rtx frame ATTRIBUTE_UNUSED)
3220 {
3221   if (count != 0)
3222     return NULL;
3223   return gen_rtx_UNSPEC (Pmode, gen_rtvec (1, const0_rtx), UNSPEC_RET_ADDR);
3224 }
3225
3226 /* Split this value after reload, now that we know where the return
3227    address is saved.  */
3228
3229 void
3230 ia64_split_return_addr_rtx (rtx dest)
3231 {
3232   rtx src;
3233
3234   if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, BR_REG (0)))
3235     {
3236       if (current_frame_info.reg_save_b0 != 0)
3237         src = gen_rtx_REG (DImode, current_frame_info.reg_save_b0);
3238       else
3239         {
3240           HOST_WIDE_INT off;
3241           unsigned int regno;
3242
3243           /* Compute offset from CFA for BR0.  */
3244           /* ??? Must be kept in sync with ia64_expand_prologue.  */
3245           off = (current_frame_info.spill_cfa_off
3246                  + current_frame_info.spill_size);
3247           for (regno = GR_REG (1); regno <= GR_REG (31); ++regno)
3248             if (TEST_HARD_REG_BIT (current_frame_info.mask, regno))
3249               off -= 8;
3250
3251           /* Convert CFA offset to a register based offset.  */
3252           if (frame_pointer_needed)
3253             src = hard_frame_pointer_rtx;
3254           else
3255             {
3256               src = stack_pointer_rtx;
3257               off += current_frame_info.total_size;
3258             }
3259
3260           /* Load address into scratch register.  */
3261           if (CONST_OK_FOR_I (off))
3262             emit_insn (gen_adddi3 (dest, src, GEN_INT (off)));
3263           else
3264             {
3265               emit_move_insn (dest, GEN_INT (off));
3266               emit_insn (gen_adddi3 (dest, src, dest));
3267             }
3268
3269           src = gen_rtx_MEM (Pmode, dest);
3270         }
3271     }
3272   else
3273     src = gen_rtx_REG (DImode, BR_REG (0));
3274
3275   emit_move_insn (dest, src);
3276 }
3277
3278 int
3279 ia64_hard_regno_rename_ok (int from, int to)
3280 {
3281   /* Don't clobber any of the registers we reserved for the prologue.  */
3282   if (to == current_frame_info.reg_fp
3283       || to == current_frame_info.reg_save_b0
3284       || to == current_frame_info.reg_save_pr
3285       || to == current_frame_info.reg_save_ar_pfs
3286       || to == current_frame_info.reg_save_ar_unat
3287       || to == current_frame_info.reg_save_ar_lc)
3288     return 0;
3289
3290   if (from == current_frame_info.reg_fp
3291       || from == current_frame_info.reg_save_b0
3292       || from == current_frame_info.reg_save_pr
3293       || from == current_frame_info.reg_save_ar_pfs
3294       || from == current_frame_info.reg_save_ar_unat
3295       || from == current_frame_info.reg_save_ar_lc)
3296     return 0;
3297
3298   /* Don't use output registers outside the register frame.  */
3299   if (OUT_REGNO_P (to) && to >= OUT_REG (current_frame_info.n_output_regs))
3300     return 0;
3301
3302   /* Retain even/oddness on predicate register pairs.  */
3303   if (PR_REGNO_P (from) && PR_REGNO_P (to))
3304     return (from & 1) == (to & 1);
3305
3306   return 1;
3307 }
3308
3309 /* Target hook for assembling integer objects.  Handle word-sized
3310    aligned objects and detect the cases when @fptr is needed.  */
3311
3312 static bool
3313 ia64_assemble_integer (rtx x, unsigned int size, int aligned_p)
3314 {
3315   if (size == POINTER_SIZE / BITS_PER_UNIT
3316       && aligned_p
3317       && !(TARGET_NO_PIC || TARGET_AUTO_PIC)
3318       && GET_CODE (x) == SYMBOL_REF
3319       && SYMBOL_REF_FUNCTION_P (x))
3320     {
3321       if (POINTER_SIZE == 32)
3322         fputs ("\tdata4\t@fptr(", asm_out_file);
3323       else
3324         fputs ("\tdata8\t@fptr(", asm_out_file);
3325       output_addr_const (asm_out_file, x);
3326       fputs (")\n", asm_out_file);
3327       return true;
3328     }
3329   return default_assemble_integer (x, size, aligned_p);
3330 }
3331
3332 /* Emit the function prologue.  */
3333
3334 static void
3335 ia64_output_function_prologue (FILE *file, HOST_WIDE_INT size ATTRIBUTE_UNUSED)
3336 {
3337   int mask, grsave, grsave_prev;
3338
3339   if (current_frame_info.need_regstk)
3340     fprintf (file, "\t.regstk %d, %d, %d, %d\n",
3341              current_frame_info.n_input_regs,
3342              current_frame_info.n_local_regs,
3343              current_frame_info.n_output_regs,
3344              current_frame_info.n_rotate_regs);
3345
3346   if (!flag_unwind_tables && (!flag_exceptions || USING_SJLJ_EXCEPTIONS))
3347     return;
3348
3349   /* Emit the .prologue directive.  */
3350
3351   mask = 0;
3352   grsave = grsave_prev = 0;
3353   if (current_frame_info.reg_save_b0 != 0)
3354     {
3355       mask |= 8;
3356       grsave = grsave_prev = current_frame_info.reg_save_b0;
3357     }
3358   if (current_frame_info.reg_save_ar_pfs != 0
3359       && (grsave_prev == 0
3360           || current_frame_info.reg_save_ar_pfs == grsave_prev + 1))
3361     {
3362       mask |= 4;
3363       if (grsave_prev == 0)
3364         grsave = current_frame_info.reg_save_ar_pfs;
3365       grsave_prev = current_frame_info.reg_save_ar_pfs;
3366     }
3367   if (current_frame_info.reg_fp != 0
3368       && (grsave_prev == 0
3369           || current_frame_info.reg_fp == grsave_prev + 1))
3370     {
3371       mask |= 2;
3372       if (grsave_prev == 0)
3373         grsave = HARD_FRAME_POINTER_REGNUM;
3374       grsave_prev = current_frame_info.reg_fp;
3375     }
3376   if (current_frame_info.reg_save_pr != 0
3377       && (grsave_prev == 0
3378           || current_frame_info.reg_save_pr == grsave_prev + 1))
3379     {
3380       mask |= 1;
3381       if (grsave_prev == 0)
3382         grsave = current_frame_info.reg_save_pr;
3383     }
3384
3385   if (mask && TARGET_GNU_AS)
3386     fprintf (file, "\t.prologue %d, %d\n", mask,
3387              ia64_dbx_register_number (grsave));
3388   else
3389     fputs ("\t.prologue\n", file);
3390
3391   /* Emit a .spill directive, if necessary, to relocate the base of
3392      the register spill area.  */
3393   if (current_frame_info.spill_cfa_off != -16)
3394     fprintf (file, "\t.spill %ld\n",
3395              (long) (current_frame_info.spill_cfa_off
3396                      + current_frame_info.spill_size));
3397 }
3398
3399 /* Emit the .body directive at the scheduled end of the prologue.  */
3400
3401 static void
3402 ia64_output_function_end_prologue (FILE *file)
3403 {
3404   if (!flag_unwind_tables && (!flag_exceptions || USING_SJLJ_EXCEPTIONS))
3405     return;
3406
3407   fputs ("\t.body\n", file);
3408 }
3409
3410 /* Emit the function epilogue.  */
3411
3412 static void
3413 ia64_output_function_epilogue (FILE *file ATTRIBUTE_UNUSED,
3414                                HOST_WIDE_INT size ATTRIBUTE_UNUSED)
3415 {
3416   int i;
3417
3418   if (current_frame_info.reg_fp)
3419     {
3420       const char *tmp = reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM];
3421       reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]
3422         = reg_names[current_frame_info.reg_fp];
3423       reg_names[current_frame_info.reg_fp] = tmp;
3424     }
3425   if (! TARGET_REG_NAMES)
3426     {
3427       for (i = 0; i < current_frame_info.n_input_regs; i++)
3428         reg_names[IN_REG (i)] = ia64_input_reg_names[i];
3429       for (i = 0; i < current_frame_info.n_local_regs; i++)
3430         reg_names[LOC_REG (i)] = ia64_local_reg_names[i];
3431       for (i = 0; i < current_frame_info.n_output_regs; i++)
3432         reg_names[OUT_REG (i)] = ia64_output_reg_names[i];
3433     }
3434
3435   current_frame_info.initialized = 0;
3436 }
3437
3438 int
3439 ia64_dbx_register_number (int regno)
3440 {
3441   /* In ia64_expand_prologue we quite literally renamed the frame pointer
3442      from its home at loc79 to something inside the register frame.  We
3443      must perform the same renumbering here for the debug info.  */
3444   if (current_frame_info.reg_fp)
3445     {
3446       if (regno == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
3447         regno = current_frame_info.reg_fp;
3448       else if (regno == current_frame_info.reg_fp)
3449         regno = HARD_FRAME_POINTER_REGNUM;
3450     }
3451
3452   if (IN_REGNO_P (regno))
3453     return 32 + regno - IN_REG (0);
3454   else if (LOC_REGNO_P (regno))
3455     return 32 + current_frame_info.n_input_regs + regno - LOC_REG (0);
3456   else if (OUT_REGNO_P (regno))
3457     return (32 + current_frame_info.n_input_regs
3458             + current_frame_info.n_local_regs + regno - OUT_REG (0));
3459   else
3460     return regno;
3461 }
3462
3463 void
3464 ia64_initialize_trampoline (rtx addr, rtx fnaddr, rtx static_chain)
3465 {
3466   rtx addr_reg, eight = GEN_INT (8);
3467
3468   /* The Intel assembler requires that the global __ia64_trampoline symbol
3469      be declared explicitly */
3470   if (!TARGET_GNU_AS)
3471     {
3472       static bool declared_ia64_trampoline = false;
3473
3474       if (!declared_ia64_trampoline)
3475         {
3476           declared_ia64_trampoline = true;
3477           (*targetm.asm_out.globalize_label) (asm_out_file,
3478                                               "__ia64_trampoline");
3479         }
3480     }
3481
3482   /* Load up our iterator.  */
3483   addr_reg = gen_reg_rtx (Pmode);
3484   emit_move_insn (addr_reg, addr);
3485
3486   /* The first two words are the fake descriptor:
3487      __ia64_trampoline, ADDR+16.  */
3488   emit_move_insn (gen_rtx_MEM (Pmode, addr_reg),
3489                   gen_rtx_SYMBOL_REF (Pmode, "__ia64_trampoline"));
3490   emit_insn (gen_adddi3 (addr_reg, addr_reg, eight));
3491
3492   emit_move_insn (gen_rtx_MEM (Pmode, addr_reg),
3493                   copy_to_reg (plus_constant (addr, 16)));
3494   emit_insn (gen_adddi3 (addr_reg, addr_reg, eight));
3495
3496   /* The third word is the target descriptor.  */
3497   emit_move_insn (gen_rtx_MEM (Pmode, addr_reg), fnaddr);
3498   emit_insn (gen_adddi3 (addr_reg, addr_reg, eight));
3499
3500   /* The fourth word is the static chain.  */
3501   emit_move_insn (gen_rtx_MEM (Pmode, addr_reg), static_chain);
3502 }
3503 \f
3504 /* Do any needed setup for a variadic function.  CUM has not been updated
3505    for the last named argument which has type TYPE and mode MODE.
3506
3507    We generate the actual spill instructions during prologue generation.  */
3508
3509 static void
3510 ia64_setup_incoming_varargs (CUMULATIVE_ARGS *cum, enum machine_mode mode,
3511                              tree type, int * pretend_size,
3512                              int second_time ATTRIBUTE_UNUSED)
3513 {
3514   CUMULATIVE_ARGS next_cum = *cum;
3515
3516   /* Skip the current argument.  */
3517   ia64_function_arg_advance (&next_cum, mode, type, 1);
3518
3519   if (next_cum.words < MAX_ARGUMENT_SLOTS)
3520     {
3521       int n = MAX_ARGUMENT_SLOTS - next_cum.words;
3522       *pretend_size = n * UNITS_PER_WORD;
3523       cfun->machine->n_varargs = n;
3524     }
3525 }
3526
3527 /* Check whether TYPE is a homogeneous floating point aggregate.  If
3528    it is, return the mode of the floating point type that appears
3529    in all leafs.  If it is not, return VOIDmode.
3530
3531    An aggregate is a homogeneous floating point aggregate is if all
3532    fields/elements in it have the same floating point type (e.g,
3533    SFmode).  128-bit quad-precision floats are excluded.  */
3534
3535 static enum machine_mode
3536 hfa_element_mode (tree type, int nested)
3537 {
3538   enum machine_mode element_mode = VOIDmode;
3539   enum machine_mode mode;
3540   enum tree_code code = TREE_CODE (type);
3541   int know_element_mode = 0;
3542   tree t;
3543
3544   switch (code)
3545     {
3546     case VOID_TYPE:     case INTEGER_TYPE:      case ENUMERAL_TYPE:
3547     case BOOLEAN_TYPE:  case CHAR_TYPE:         case POINTER_TYPE:
3548     case OFFSET_TYPE:   case REFERENCE_TYPE:    case METHOD_TYPE:
3549     case FILE_TYPE:     case SET_TYPE:          case LANG_TYPE:
3550     case FUNCTION_TYPE:
3551       return VOIDmode;
3552
3553       /* Fortran complex types are supposed to be HFAs, so we need to handle
3554          gcc's COMPLEX_TYPEs as HFAs.  We need to exclude the integral complex
3555          types though.  */
3556     case COMPLEX_TYPE:
3557       if (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) == MODE_COMPLEX_FLOAT
3558           && TYPE_MODE (type) != TCmode)
3559         return GET_MODE_INNER (TYPE_MODE (type));
3560       else
3561         return VOIDmode;
3562
3563     case REAL_TYPE:
3564       /* We want to return VOIDmode for raw REAL_TYPEs, but the actual
3565          mode if this is contained within an aggregate.  */
3566       if (nested && TYPE_MODE (type) != TFmode)
3567         return TYPE_MODE (type);
3568       else
3569         return VOIDmode;
3570
3571     case ARRAY_TYPE:
3572       return hfa_element_mode (TREE_TYPE (type), 1);
3573
3574     case RECORD_TYPE:
3575     case UNION_TYPE:
3576     case QUAL_UNION_TYPE:
3577       for (t = TYPE_FIELDS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
3578         {
3579           if (TREE_CODE (t) != FIELD_DECL)
3580             continue;
3581
3582           mode = hfa_element_mode (TREE_TYPE (t), 1);
3583           if (know_element_mode)
3584             {
3585               if (mode != element_mode)
3586                 return VOIDmode;
3587             }
3588           else if (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_FLOAT)
3589             return VOIDmode;
3590           else
3591             {
3592               know_element_mode = 1;
3593               element_mode = mode;
3594             }
3595         }
3596       return element_mode;
3597
3598     default:
3599       /* If we reach here, we probably have some front-end specific type
3600          that the backend doesn't know about.  This can happen via the
3601          aggregate_value_p call in init_function_start.  All we can do is
3602          ignore unknown tree types.  */
3603       return VOIDmode;
3604     }
3605
3606   return VOIDmode;
3607 }
3608
3609 /* Return the number of words required to hold a quantity of TYPE and MODE
3610    when passed as an argument.  */
3611 static int
3612 ia64_function_arg_words (tree type, enum machine_mode mode)
3613 {
3614   int words;
3615
3616   if (mode == BLKmode)
3617     words = int_size_in_bytes (type);
3618   else
3619     words = GET_MODE_SIZE (mode);
3620
3621   return (words + UNITS_PER_WORD - 1) / UNITS_PER_WORD;  /* round up */
3622 }
3623
3624 /* Return the number of registers that should be skipped so the current
3625    argument (described by TYPE and WORDS) will be properly aligned.
3626
3627    Integer and float arguments larger than 8 bytes start at the next
3628    even boundary.  Aggregates larger than 8 bytes start at the next
3629    even boundary if the aggregate has 16 byte alignment.  Note that
3630    in the 32-bit ABI, TImode and TFmode have only 8-byte alignment
3631    but are still to be aligned in registers.
3632
3633    ??? The ABI does not specify how to handle aggregates with
3634    alignment from 9 to 15 bytes, or greater than 16.  We handle them
3635    all as if they had 16 byte alignment.  Such aggregates can occur
3636    only if gcc extensions are used.  */
3637 static int
3638 ia64_function_arg_offset (CUMULATIVE_ARGS *cum, tree type, int words)
3639 {
3640   if ((cum->words & 1) == 0)
3641     return 0;
3642
3643   if (type
3644       && TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE
3645       && TREE_CODE (type) != REAL_TYPE)
3646     return TYPE_ALIGN (type) > 8 * BITS_PER_UNIT;
3647   else
3648     return words > 1;
3649 }
3650
3651 /* Return rtx for register where argument is passed, or zero if it is passed
3652    on the stack.  */
3653 /* ??? 128-bit quad-precision floats are always passed in general
3654    registers.  */
3655
3656 rtx
3657 ia64_function_arg (CUMULATIVE_ARGS *cum, enum machine_mode mode, tree type,
3658                    int named, int incoming)
3659 {
3660   int basereg = (incoming ? GR_ARG_FIRST : AR_ARG_FIRST);
3661   int words = ia64_function_arg_words (type, mode);
3662   int offset = ia64_function_arg_offset (cum, type, words);
3663   enum machine_mode hfa_mode = VOIDmode;
3664
3665   /* If all argument slots are used, then it must go on the stack.  */
3666   if (cum->words + offset >= MAX_ARGUMENT_SLOTS)
3667     return 0;
3668
3669   /* Check for and handle homogeneous FP aggregates.  */
3670   if (type)
3671     hfa_mode = hfa_element_mode (type, 0);
3672
3673   /* Unnamed prototyped hfas are passed as usual.  Named prototyped hfas
3674      and unprototyped hfas are passed specially.  */
3675   if (hfa_mode != VOIDmode && (! cum->prototype || named))
3676     {
3677       rtx loc[16];
3678       int i = 0;
3679       int fp_regs = cum->fp_regs;
3680       int int_regs = cum->words + offset;
3681       int hfa_size = GET_MODE_SIZE (hfa_mode);
3682       int byte_size;
3683       int args_byte_size;
3684
3685       /* If prototyped, pass it in FR regs then GR regs.
3686          If not prototyped, pass it in both FR and GR regs.
3687
3688          If this is an SFmode aggregate, then it is possible to run out of
3689          FR regs while GR regs are still left.  In that case, we pass the
3690          remaining part in the GR regs.  */
3691
3692       /* Fill the FP regs.  We do this always.  We stop if we reach the end
3693          of the argument, the last FP register, or the last argument slot.  */
3694
3695       byte_size = ((mode == BLKmode)
3696                    ? int_size_in_bytes (type) : GET_MODE_SIZE (mode));
3697       args_byte_size = int_regs * UNITS_PER_WORD;
3698       offset = 0;
3699       for (; (offset < byte_size && fp_regs < MAX_ARGUMENT_SLOTS
3700               && args_byte_size < (MAX_ARGUMENT_SLOTS * UNITS_PER_WORD)); i++)
3701         {
3702           loc[i] = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode,
3703                                       gen_rtx_REG (hfa_mode, (FR_ARG_FIRST
3704                                                               + fp_regs)),
3705                                       GEN_INT (offset));
3706           offset += hfa_size;
3707           args_byte_size += hfa_size;
3708           fp_regs++;
3709         }
3710
3711       /* If no prototype, then the whole thing must go in GR regs.  */
3712       if (! cum->prototype)
3713         offset = 0;
3714       /* If this is an SFmode aggregate, then we might have some left over
3715          that needs to go in GR regs.  */
3716       else if (byte_size != offset)
3717         int_regs += offset / UNITS_PER_WORD;
3718
3719       /* Fill in the GR regs.  We must use DImode here, not the hfa mode.  */
3720
3721       for (; offset < byte_size && int_regs < MAX_ARGUMENT_SLOTS; i++)
3722         {
3723           enum machine_mode gr_mode = DImode;
3724           unsigned int gr_size;
3725
3726           /* If we have an odd 4 byte hunk because we ran out of FR regs,
3727              then this goes in a GR reg left adjusted/little endian, right
3728              adjusted/big endian.  */
3729           /* ??? Currently this is handled wrong, because 4-byte hunks are
3730              always right adjusted/little endian.  */
3731           if (offset & 0x4)
3732             gr_mode = SImode;
3733           /* If we have an even 4 byte hunk because the aggregate is a
3734              multiple of 4 bytes in size, then this goes in a GR reg right
3735              adjusted/little endian.  */
3736           else if (byte_size - offset == 4)
3737             gr_mode = SImode;
3738
3739           loc[i] = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode,
3740                                       gen_rtx_REG (gr_mode, (basereg
3741                                                              + int_regs)),
3742                                       GEN_INT (offset));
3743
3744           gr_size = GET_MODE_SIZE (gr_mode);
3745           offset += gr_size;
3746           if (gr_size == UNITS_PER_WORD
3747               || (gr_size < UNITS_PER_WORD && offset % UNITS_PER_WORD == 0))
3748             int_regs++;
3749           else if (gr_size > UNITS_PER_WORD)
3750             int_regs += gr_size / UNITS_PER_WORD;
3751         }
3752
3753       /* If we ended up using just one location, just return that one loc, but
3754          change the mode back to the argument mode.  */
3755       if (i == 1)
3756         return gen_rtx_REG (mode, REGNO (XEXP (loc[0], 0)));
3757       else
3758         return gen_rtx_PARALLEL (mode, gen_rtvec_v (i, loc));
3759     }
3760
3761   /* Integral and aggregates go in general registers.  If we have run out of
3762      FR registers, then FP values must also go in general registers.  This can
3763      happen when we have a SFmode HFA.  */
3764   else if (mode == TFmode || mode == TCmode
3765            || (! FLOAT_MODE_P (mode) || cum->fp_regs == MAX_ARGUMENT_SLOTS))
3766     {
3767       int byte_size = ((mode == BLKmode)
3768                        ? int_size_in_bytes (type) : GET_MODE_SIZE (mode));
3769       if (BYTES_BIG_ENDIAN
3770         && (mode == BLKmode || (type && AGGREGATE_TYPE_P (type)))
3771         && byte_size < UNITS_PER_WORD
3772         && byte_size > 0)
3773         {
3774           rtx gr_reg = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode,
3775                                           gen_rtx_REG (DImode,
3776                                                        (basereg + cum->words
3777                                                         + offset)),
3778                                           const0_rtx);
3779           return gen_rtx_PARALLEL (mode, gen_rtvec (1, gr_reg));
3780         }
3781       else
3782         return gen_rtx_REG (mode, basereg + cum->words + offset);
3783
3784     }
3785
3786   /* If there is a prototype, then FP values go in a FR register when
3787      named, and in a GR register when unnamed.  */
3788   else if (cum->prototype)
3789     {
3790       if (named)
3791         return gen_rtx_REG (mode, FR_ARG_FIRST + cum->fp_regs);
3792       /* In big-endian mode, an anonymous SFmode value must be represented
3793          as (parallel:SF [(expr_list (reg:DI n) (const_int 0))]) to force
3794          the value into the high half of the general register.  */
3795       else if (BYTES_BIG_ENDIAN && mode == SFmode)
3796         return gen_rtx_PARALLEL (mode,
3797                  gen_rtvec (1,
3798                    gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode,
3799                      gen_rtx_REG (DImode, basereg + cum->words + offset),
3800                                       const0_rtx)));
3801       else
3802         return gen_rtx_REG (mode, basereg + cum->words + offset);
3803     }
3804   /* If there is no prototype, then FP values go in both FR and GR
3805      registers.  */
3806   else
3807     {
3808       /* See comment above.  */
3809       enum machine_mode inner_mode =
3810         (BYTES_BIG_ENDIAN && mode == SFmode) ? DImode : mode;
3811
3812       rtx fp_reg = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode,
3813                                       gen_rtx_REG (mode, (FR_ARG_FIRST
3814                                                           + cum->fp_regs)),
3815                                       const0_rtx);
3816       rtx gr_reg = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode,
3817                                       gen_rtx_REG (inner_mode,
3818                                                    (basereg + cum->words
3819                                                     + offset)),
3820                                       const0_rtx);
3821
3822       return gen_rtx_PARALLEL (mode, gen_rtvec (2, fp_reg, gr_reg));
3823     }
3824 }
3825
3826 /* Return number of words, at the beginning of the argument, that must be
3827    put in registers.  0 is the argument is entirely in registers or entirely
3828    in memory.  */
3829
3830 int
3831 ia64_function_arg_partial_nregs (CUMULATIVE_ARGS *cum, enum machine_mode mode,
3832                                  tree type, int named ATTRIBUTE_UNUSED)
3833 {
3834   int words = ia64_function_arg_words (type, mode);
3835   int offset = ia64_function_arg_offset (cum, type, words);
3836
3837   /* If all argument slots are used, then it must go on the stack.  */
3838   if (cum->words + offset >= MAX_ARGUMENT_SLOTS)
3839     return 0;
3840
3841   /* It doesn't matter whether the argument goes in FR or GR regs.  If
3842      it fits within the 8 argument slots, then it goes entirely in
3843      registers.  If it extends past the last argument slot, then the rest
3844      goes on the stack.  */
3845
3846   if (words + cum->words + offset <= MAX_ARGUMENT_SLOTS)
3847     return 0;
3848
3849   return MAX_ARGUMENT_SLOTS - cum->words - offset;
3850 }
3851
3852 /* Update CUM to point after this argument.  This is patterned after
3853    ia64_function_arg.  */
3854
3855 void
3856 ia64_function_arg_advance (CUMULATIVE_ARGS *cum, enum machine_mode mode,
3857                            tree type, int named)
3858 {
3859   int words = ia64_function_arg_words (type, mode);
3860   int offset = ia64_function_arg_offset (cum, type, words);
3861   enum machine_mode hfa_mode = VOIDmode;
3862
3863   /* If all arg slots are already full, then there is nothing to do.  */
3864   if (cum->words >= MAX_ARGUMENT_SLOTS)
3865     return;
3866
3867   cum->words += words + offset;
3868
3869   /* Check for and handle homogeneous FP aggregates.  */
3870   if (type)
3871     hfa_mode = hfa_element_mode (type, 0);
3872
3873   /* Unnamed prototyped hfas are passed as usual.  Named prototyped hfas
3874      and unprototyped hfas are passed specially.  */
3875   if (hfa_mode != VOIDmode && (! cum->prototype || named))
3876     {
3877       int fp_regs = cum->fp_regs;
3878       /* This is the original value of cum->words + offset.  */
3879       int int_regs = cum->words - words;
3880       int hfa_size = GET_MODE_SIZE (hfa_mode);
3881       int byte_size;
3882       int args_byte_size;
3883
3884       /* If prototyped, pass it in FR regs then GR regs.
3885          If not prototyped, pass it in both FR and GR regs.
3886
3887          If this is an SFmode aggregate, then it is possible to run out of
3888          FR regs while GR regs are still left.  In that case, we pass the
3889          remaining part in the GR regs.  */
3890
3891       /* Fill the FP regs.  We do this always.  We stop if we reach the end
3892          of the argument, the last FP register, or the last argument slot.  */
3893
3894       byte_size = ((mode == BLKmode)
3895                    ? int_size_in_bytes (type) : GET_MODE_SIZE (mode));
3896       args_byte_size = int_regs * UNITS_PER_WORD;
3897       offset = 0;
3898       for (; (offset < byte_size && fp_regs < MAX_ARGUMENT_SLOTS
3899               && args_byte_size < (MAX_ARGUMENT_SLOTS * UNITS_PER_WORD));)
3900         {
3901           offset += hfa_size;
3902           args_byte_size += hfa_size;
3903           fp_regs++;
3904         }
3905
3906       cum->fp_regs = fp_regs;
3907     }
3908
3909   /* Integral and aggregates go in general registers.  If we have run out of
3910      FR registers, then FP values must also go in general registers.  This can
3911      happen when we have a SFmode HFA.  */
3912   else if (! FLOAT_MODE_P (mode) || cum->fp_regs == MAX_ARGUMENT_SLOTS)
3913     cum->int_regs = cum->words;
3914
3915   /* If there is a prototype, then FP values go in a FR register when
3916      named, and in a GR register when unnamed.  */
3917   else if (cum->prototype)
3918     {
3919       if (! named)
3920         cum->int_regs = cum->words;
3921       else
3922         /* ??? Complex types should not reach here.  */
3923         cum->fp_regs += (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_COMPLEX_FLOAT ? 2 : 1);
3924     }
3925   /* If there is no prototype, then FP values go in both FR and GR
3926      registers.  */
3927   else
3928     {
3929       /* ??? Complex types should not reach here.  */
3930       cum->fp_regs += (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_COMPLEX_FLOAT ? 2 : 1);
3931       cum->int_regs = cum->words;
3932     }
3933 }
3934
3935 /* Variable sized types are passed by reference.  */
3936 /* ??? At present this is a GCC extension to the IA-64 ABI.  */
3937
3938 int
3939 ia64_function_arg_pass_by_reference (CUMULATIVE_ARGS *cum ATTRIBUTE_UNUSED,
3940                                      enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED,
3941                                      tree type, int named ATTRIBUTE_UNUSED)
3942 {
3943   return type && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) != INTEGER_CST;
3944 }
3945
3946 /* True if it is OK to do sibling call optimization for the specified
3947    call expression EXP.  DECL will be the called function, or NULL if
3948    this is an indirect call.  */
3949 static bool
3950 ia64_function_ok_for_sibcall (tree decl, tree exp ATTRIBUTE_UNUSED)
3951 {
3952   /* We must always return with our current GP.  This means we can
3953      only sibcall to functions defined in the current module.  */
3954   return decl && (*targetm.binds_local_p) (decl);
3955 }
3956 \f
3957
3958 /* Implement va_arg.  */
3959
3960 static tree
3961 ia64_gimplify_va_arg (tree valist, tree type, tree *pre_p, tree *post_p)
3962 {
3963   /* Variable sized types are passed by reference.  */
3964   if (TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) != INTEGER_CST)
3965     {
3966       tree ptrtype = build_pointer_type (type);
3967       tree addr = std_gimplify_va_arg_expr (valist, ptrtype, pre_p, post_p);
3968       return build_fold_indirect_ref (addr);
3969     }
3970
3971   /* Aggregate arguments with alignment larger than 8 bytes start at
3972      the next even boundary.  Integer and floating point arguments
3973      do so if they are larger than 8 bytes, whether or not they are
3974      also aligned larger than 8 bytes.  */
3975   if ((TREE_CODE (type) == REAL_TYPE || TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE)
3976       ? int_size_in_bytes (type) > 8 : TYPE_ALIGN (type) > 8 * BITS_PER_UNIT)
3977     {
3978       tree t = build (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (valist), valist,
3979                       build_int_2 (2 * UNITS_PER_WORD - 1, 0));
3980       t = build (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (t), t,
3981                  build_int_2 (-2 * UNITS_PER_WORD, -1));
3982       t = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (valist), valist, t);
3983       gimplify_and_add (t, pre_p);
3984     }
3985
3986   return std_gimplify_va_arg_expr (valist, type, pre_p, post_p);
3987 }
3988 \f
3989 /* Return 1 if function return value returned in memory.  Return 0 if it is
3990    in a register.  */
3991
3992 static bool
3993 ia64_return_in_memory (tree valtype, tree fntype ATTRIBUTE_UNUSED)
3994 {
3995   enum machine_mode mode;
3996   enum machine_mode hfa_mode;
3997   HOST_WIDE_INT byte_size;
3998
3999   mode = TYPE_MODE (valtype);
4000   byte_size = GET_MODE_SIZE (mode);
4001   if (mode == BLKmode)
4002     {
4003       byte_size = int_size_in_bytes (valtype);
4004       if (byte_size < 0)
4005         return true;
4006     }
4007
4008   /* Hfa's with up to 8 elements are returned in the FP argument registers.  */
4009
4010   hfa_mode = hfa_element_mode (valtype, 0);
4011   if (hfa_mode != VOIDmode)
4012     {
4013       int hfa_size = GET_MODE_SIZE (hfa_mode);
4014
4015       if (byte_size / hfa_size > MAX_ARGUMENT_SLOTS)
4016         return true;
4017       else
4018         return false;
4019     }
4020   else if (byte_size > UNITS_PER_WORD * MAX_INT_RETURN_SLOTS)
4021     return true;
4022   else
4023     return false;
4024 }
4025
4026 /* Return rtx for register that holds the function return value.  */
4027
4028 rtx
4029 ia64_function_value (tree valtype, tree func ATTRIBUTE_UNUSED)
4030 {
4031   enum machine_mode mode;
4032   enum machine_mode hfa_mode;
4033
4034   mode = TYPE_MODE (valtype);
4035   hfa_mode = hfa_element_mode (valtype, 0);
4036
4037   if (hfa_mode != VOIDmode)
4038     {
4039       rtx loc[8];
4040       int i;
4041       int hfa_size;
4042       int byte_size;
4043       int offset;
4044
4045       hfa_size = GET_MODE_SIZE (hfa_mode);
4046       byte_size = ((mode == BLKmode)
4047                    ? int_size_in_bytes (valtype) : GET_MODE_SIZE (mode));
4048       offset = 0;
4049       for (i = 0; offset < byte_size; i++)
4050         {
4051           loc[i] = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode,
4052                                       gen_rtx_REG (hfa_mode, FR_ARG_FIRST + i),
4053                                       GEN_INT (offset));
4054           offset += hfa_size;
4055         }
4056
4057       if (i == 1)
4058         return XEXP (loc[0], 0);
4059       else
4060         return gen_rtx_PARALLEL (mode, gen_rtvec_v (i, loc));
4061     }
4062   else if (FLOAT_TYPE_P (valtype) && mode != TFmode && mode != TCmode)
4063     return gen_rtx_REG (mode, FR_ARG_FIRST);
4064   else
4065     {
4066       if (BYTES_BIG_ENDIAN
4067           && (mode == BLKmode || (valtype && AGGREGATE_TYPE_P (valtype))))
4068         {
4069           rtx loc[8];
4070           int offset;
4071           int bytesize;
4072           int i;
4073
4074           offset = 0;
4075           bytesize = int_size_in_bytes (valtype);
4076           for (i = 0; offset < bytesize; i++)
4077             {
4078               loc[i] = gen_rtx_EXPR_LIST (VOIDmode,
4079                                           gen_rtx_REG (DImode,
4080                                                        GR_RET_FIRST + i),
4081                                           GEN_INT (offset));
4082               offset += UNITS_PER_WORD;
4083             }
4084           return gen_rtx_PARALLEL (mode, gen_rtvec_v (i, loc));
4085         }
4086       else
4087         return gen_rtx_REG (mode, GR_RET_FIRST);
4088     }
4089 }
4090
4091 /* This is called from dwarf2out.c via ASM_OUTPUT_DWARF_DTPREL.
4092    We need to emit DTP-relative relocations.  */
4093
4094 void
4095 ia64_output_dwarf_dtprel (FILE *file, int size, rtx x)
4096 {
4097   if (size != 8)
4098     abort ();
4099   fputs ("\tdata8.ua\t@dtprel(", file);
4100   output_addr_const (file, x);
4101   fputs (")", file);
4102 }
4103
4104 /* Print a memory address as an operand to reference that memory location.  */
4105
4106 /* ??? Do we need this?  It gets used only for 'a' operands.  We could perhaps
4107    also call this from ia64_print_operand for memory addresses.  */
4108
4109 void
4110 ia64_print_operand_address (FILE * stream ATTRIBUTE_UNUSED,
4111                             rtx address ATTRIBUTE_UNUSED)
4112 {
4113 }
4114
4115 /* Print an operand to an assembler instruction.
4116    C    Swap and print a comparison operator.
4117    D    Print an FP comparison operator.
4118    E    Print 32 - constant, for SImode shifts as extract.
4119    e    Print 64 - constant, for DImode rotates.
4120    F    A floating point constant 0.0 emitted as f0, or 1.0 emitted as f1, or
4121         a floating point register emitted normally.
4122    I    Invert a predicate register by adding 1.
4123    J    Select the proper predicate register for a condition.
4124    j    Select the inverse predicate register for a condition.
4125    O    Append .acq for volatile load.
4126    P    Postincrement of a MEM.
4127    Q    Append .rel for volatile store.
4128    S    Shift amount for shladd instruction.
4129    T    Print an 8-bit sign extended number (K) as a 32-bit unsigned number
4130         for Intel assembler.
4131    U    Print an 8-bit sign extended number (K) as a 64-bit unsigned number
4132         for Intel assembler.
4133    r    Print register name, or constant 0 as r0.  HP compatibility for
4134         Linux kernel.  */
4135 void
4136 ia64_print_operand (FILE * file, rtx x, int code)
4137 {
4138   const char *str;
4139
4140   switch (code)
4141     {
4142     case 0:
4143       /* Handled below.  */
4144       break;
4145
4146     case 'C':
4147       {
4148         enum rtx_code c = swap_condition (GET_CODE (x));
4149         fputs (GET_RTX_NAME (c), file);
4150         return;
4151       }
4152
4153     case 'D':
4154       switch (GET_CODE (x))
4155         {
4156         case NE:
4157           str = "neq";
4158           break;
4159         case UNORDERED:
4160           str = "unord";
4161           break;
4162         case ORDERED:
4163           str = "ord";
4164           break;
4165         default:
4166           str = GET_RTX_NAME (GET_CODE (x));
4167           break;
4168         }
4169       fputs (str, file);
4170       return;
4171
4172     case 'E':
4173       fprintf (file, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, 32 - INTVAL (x));
4174       return;
4175
4176     case 'e':
4177       fprintf (file, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, 64 - INTVAL (x));
4178       return;
4179
4180     case 'F':
4181       if (x == CONST0_RTX (GET_MODE (x)))
4182         str = reg_names [FR_REG (0)];
4183       else if (x == CONST1_RTX (GET_MODE (x)))
4184         str = reg_names [FR_REG (1)];
4185       else if (GET_CODE (x) == REG)
4186         str = reg_names [REGNO (x)];
4187       else
4188         abort ();
4189       fputs (str, file);
4190       return;
4191
4192     case 'I':
4193       fputs (reg_names [REGNO (x) + 1], file);
4194       return;
4195
4196     case 'J':
4197     case 'j':
4198       {
4199         unsigned int regno = REGNO (XEXP (x, 0));
4200         if (GET_CODE (x) == EQ)
4201           regno += 1;
4202         if (code == 'j')
4203           regno ^= 1;
4204         fputs (reg_names [regno], file);
4205       }
4206       return;
4207
4208     case 'O':
4209       if (MEM_VOLATILE_P (x))
4210         fputs(".acq", file);
4211       return;
4212
4213     case 'P':
4214       {
4215         HOST_WIDE_INT value;
4216
4217         switch (GET_CODE (XEXP (x, 0)))
4218           {
4219           default:
4220             return;
4221
4222           case POST_MODIFY:
4223             x = XEXP (XEXP (XEXP (x, 0), 1), 1);
4224             if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
4225               value = INTVAL (x);
4226             else if (GET_CODE (x) == REG)
4227               {
4228                 fprintf (file, ", %s", reg_names[REGNO (x)]);
4229                 return;
4230               }
4231             else
4232               abort ();
4233             break;
4234
4235           case POST_INC:
4236             value = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x));
4237             break;
4238
4239           case POST_DEC:
4240             value = - (HOST_WIDE_INT) GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x));
4241             break;
4242           }
4243
4244         fprintf (file, ", " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, value);
4245         return;
4246       }
4247
4248     case 'Q':
4249       if (MEM_VOLATILE_P (x))
4250         fputs(".rel", file);
4251       return;
4252
4253     case 'S':
4254       fprintf (file, "%d", exact_log2 (INTVAL (x)));
4255       return;
4256
4257     case 'T':
4258       if (! TARGET_GNU_AS && GET_CODE (x) == CONST_INT)
4259         {
4260           fprintf (file, "0x%x", (int) INTVAL (x) & 0xffffffff);
4261           return;
4262         }
4263       break;
4264
4265     case 'U':
4266       if (! TARGET_GNU_AS && GET_CODE (x) == CONST_INT)
4267         {
4268           const char *prefix = "0x";
4269           if (INTVAL (x) & 0x80000000)
4270             {
4271               fprintf (file, "0xffffffff");
4272               prefix = "";
4273             }
4274           fprintf (file, "%s%x", prefix, (int) INTVAL (x) & 0xffffffff);
4275           return;
4276         }
4277       break;
4278
4279     case 'r':
4280       /* If this operand is the constant zero, write it as register zero.
4281          Any register, zero, or CONST_INT value is OK here.  */
4282       if (GET_CODE (x) == REG)
4283         fputs (reg_names[REGNO (x)], file);
4284       else if (x == CONST0_RTX (GET_MODE (x)))
4285         fputs ("r0", file);
4286       else if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
4287         output_addr_const (file, x);
4288       else
4289         output_operand_lossage ("invalid %%r value");
4290       return;
4291
4292     case '+':
4293       {
4294         const char *which;
4295
4296         /* For conditional branches, returns or calls, substitute
4297            sptk, dptk, dpnt, or spnt for %s.  */
4298         x = find_reg_note (current_output_insn, REG_BR_PROB, 0);
4299         if (x)
4300           {
4301             int pred_val = INTVAL (XEXP (x, 0));
4302
4303             /* Guess top and bottom 10% statically predicted.  */
4304             if (pred_val < REG_BR_PROB_BASE / 50)
4305               which = ".spnt";
4306             else if (pred_val < REG_BR_PROB_BASE / 2)
4307               which = ".dpnt";
4308             else if (pred_val < REG_BR_PROB_BASE / 100 * 98)
4309               which = ".dptk";
4310             else
4311               which = ".sptk";
4312           }
4313         else if (GET_CODE (current_output_insn) == CALL_INSN)
4314           which = ".sptk";
4315         else
4316           which = ".dptk";
4317
4318         fputs (which, file);
4319         return;
4320       }
4321
4322     case ',':
4323       x = current_insn_predicate;
4324       if (x)
4325         {
4326           unsigned int regno = REGNO (XEXP (x, 0));
4327           if (GET_CODE (x) == EQ)
4328             regno += 1;
4329           fprintf (file, "(%s) ", reg_names [regno]);
4330         }
4331       return;
4332
4333     default:
4334       output_operand_lossage ("ia64_print_operand: unknown code");
4335       return;
4336     }
4337
4338   switch (GET_CODE (x))
4339     {
4340       /* This happens for the spill/restore instructions.  */
4341     case POST_INC:
4342     case POST_DEC:
4343     case POST_MODIFY:
4344       x = XEXP (x, 0);
4345       /* ... fall through ...  */
4346
4347     case REG:
4348       fputs (reg_names [REGNO (x)], file);
4349       break;
4350
4351     case MEM:
4352       {
4353         rtx addr = XEXP (x, 0);
4354         if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (addr)) == RTX_AUTOINC)
4355           addr = XEXP (addr, 0);
4356         fprintf (file, "[%s]", reg_names [REGNO (addr)]);
4357         break;
4358       }
4359
4360     default:
4361       output_addr_const (file, x);
4362       break;
4363     }
4364
4365   return;
4366 }
4367 \f
4368 /* Compute a (partial) cost for rtx X.  Return true if the complete
4369    cost has been computed, and false if subexpressions should be
4370    scanned.  In either case, *TOTAL contains the cost result.  */
4371 /* ??? This is incomplete.  */
4372
4373 static bool
4374 ia64_rtx_costs (rtx x, int code, int outer_code, int *total)
4375 {
4376   switch (code)
4377     {
4378     case CONST_INT:
4379       switch (outer_code)
4380         {
4381         case SET:
4382           *total = CONST_OK_FOR_J (INTVAL (x)) ? 0 : COSTS_N_INSNS (1);
4383           return true;
4384         case PLUS:
4385           if (CONST_OK_FOR_I (INTVAL (x)))
4386             *total = 0;
4387           else if (CONST_OK_FOR_J (INTVAL (x)))
4388             *total = 1;
4389           else
4390             *total = COSTS_N_INSNS (1);
4391           return true;
4392         default:
4393           if (CONST_OK_FOR_K (INTVAL (x)) || CONST_OK_FOR_L (INTVAL (x)))
4394             *total = 0;
4395           else
4396             *total = COSTS_N_INSNS (1);
4397           return true;
4398         }
4399
4400     case CONST_DOUBLE:
4401       *total = COSTS_N_INSNS (1);
4402       return true;
4403
4404     case CONST:
4405     case SYMBOL_REF:
4406     case LABEL_REF:
4407       *total = COSTS_N_INSNS (3);
4408       return true;
4409
4410     case MULT:
4411       /* For multiplies wider than HImode, we have to go to the FPU,
4412          which normally involves copies.  Plus there's the latency
4413          of the multiply itself, and the latency of the instructions to
4414          transfer integer regs to FP regs.  */
4415       /* ??? Check for FP mode.  */
4416       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x)) > 2)
4417         *total = COSTS_N_INSNS (10);
4418       else
4419         *total = COSTS_N_INSNS (2);
4420       return true;
4421
4422     case PLUS:
4423     case MINUS:
4424     case ASHIFT:
4425     case ASHIFTRT:
4426     case LSHIFTRT:
4427       *total = COSTS_N_INSNS (1);
4428       return true;
4429
4430     case DIV:
4431     case UDIV:
4432     case MOD:
4433     case UMOD:
4434       /* We make divide expensive, so that divide-by-constant will be
4435          optimized to a multiply.  */
4436       *total = COSTS_N_INSNS (60);
4437       return true;
4438
4439     default:
4440       return false;
4441     }
4442 }
4443
4444 /* Calculate the cost of moving data from a register in class FROM to
4445    one in class TO, using MODE.  */
4446
4447 int
4448 ia64_register_move_cost (enum machine_mode mode, enum reg_class from,
4449                          enum reg_class to)
4450 {
4451   /* ADDL_REGS is the same as GR_REGS for movement purposes.  */
4452   if (to == ADDL_REGS)
4453     to = GR_REGS;
4454   if (from == ADDL_REGS)
4455     from = GR_REGS;
4456
4457   /* All costs are symmetric, so reduce cases by putting the
4458      lower number class as the destination.  */
4459   if (from < to)
4460     {
4461       enum reg_class tmp = to;
4462       to = from, from = tmp;
4463     }
4464
4465   /* Moving from FR<->GR in XFmode must be more expensive than 2,
4466      so that we get secondary memory reloads.  Between FR_REGS,
4467      we have to make this at least as expensive as MEMORY_MOVE_COST
4468      to avoid spectacularly poor register class preferencing.  */
4469   if (mode == XFmode)
4470     {
4471       if (to != GR_REGS || from != GR_REGS)
4472         return MEMORY_MOVE_COST (mode, to, 0);
4473       else
4474         return 3;
4475     }
4476
4477   switch (to)
4478     {
4479     case PR_REGS:
4480       /* Moving between PR registers takes two insns.  */
4481       if (from == PR_REGS)
4482         return 3;
4483       /* Moving between PR and anything but GR is impossible.  */
4484       if (from != GR_REGS)
4485         return MEMORY_MOVE_COST (mode, to, 0);
4486       break;
4487
4488     case BR_REGS:
4489       /* Moving between BR and anything but GR is impossible.  */
4490       if (from != GR_REGS && from != GR_AND_BR_REGS)
4491         return MEMORY_MOVE_COST (mode, to, 0);
4492       break;
4493
4494     case AR_I_REGS:
4495     case AR_M_REGS:
4496       /* Moving between AR and anything but GR is impossible.  */
4497       if (from != GR_REGS)
4498         return MEMORY_MOVE_COST (mode, to, 0);
4499       break;
4500
4501     case GR_REGS:
4502     case FR_REGS:
4503     case GR_AND_FR_REGS:
4504     case GR_AND_BR_REGS:
4505     case ALL_REGS:
4506       break;
4507
4508     default:
4509       abort ();
4510     }
4511
4512   return 2;
4513 }
4514
4515 /* This function returns the register class required for a secondary
4516    register when copying between one of the registers in CLASS, and X,
4517    using MODE.  A return value of NO_REGS means that no secondary register
4518    is required.  */
4519
4520 enum reg_class
4521 ia64_secondary_reload_class (enum reg_class class,
4522                              enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED, rtx x)
4523 {
4524   int regno = -1;
4525
4526   if (GET_CODE (x) == REG || GET_CODE (x) == SUBREG)
4527     regno = true_regnum (x);
4528
4529   switch (class)
4530     {
4531     case BR_REGS:
4532     case AR_M_REGS:
4533     case AR_I_REGS:
4534       /* ??? BR<->BR register copies can happen due to a bad gcse/cse/global
4535          interaction.  We end up with two pseudos with overlapping lifetimes
4536          both of which are equiv to the same constant, and both which need
4537          to be in BR_REGS.  This seems to be a cse bug.  cse_basic_block_end
4538          changes depending on the path length, which means the qty_first_reg
4539          check in make_regs_eqv can give different answers at different times.
4540          At some point I'll probably need a reload_indi pattern to handle
4541          this.
4542
4543          We can also get GR_AND_FR_REGS to BR_REGS/AR_REGS copies, where we
4544          wound up with a FP register from GR_AND_FR_REGS.  Extend that to all
4545          non-general registers for good measure.  */
4546       if (regno >= 0 && ! GENERAL_REGNO_P (regno))
4547         return GR_REGS;
4548
4549       /* This is needed if a pseudo used as a call_operand gets spilled to a
4550          stack slot.  */
4551       if (GET_CODE (x) == MEM)
4552         return GR_REGS;
4553       break;
4554
4555     case FR_REGS:
4556       /* Need to go through general registers to get to other class regs.  */
4557       if (regno >= 0 && ! (FR_REGNO_P (regno) || GENERAL_REGNO_P (regno)))
4558         return GR_REGS;
4559
4560       /* This can happen when a paradoxical subreg is an operand to the
4561          muldi3 pattern.  */
4562       /* ??? This shouldn't be necessary after instruction scheduling is
4563          enabled, because paradoxical subregs are not accepted by
4564          register_operand when INSN_SCHEDULING is defined.  Or alternatively,
4565          stop the paradoxical subreg stupidity in the *_operand functions
4566          in recog.c.  */
4567       if (GET_CODE (x) == MEM
4568           && (GET_MODE (x) == SImode || GET_MODE (x) == HImode
4569               || GET_MODE (x) == QImode))
4570         return GR_REGS;
4571
4572       /* This can happen because of the ior/and/etc patterns that accept FP
4573          registers as operands.  If the third operand is a constant, then it
4574          needs to be reloaded into a FP register.  */
4575       if (GET_CODE (x) == CONST_INT)
4576         return GR_REGS;
4577
4578       /* This can happen because of register elimination in a muldi3 insn.
4579          E.g. `26107 * (unsigned long)&u'.  */
4580       if (GET_CODE (x) == PLUS)
4581         return GR_REGS;
4582       break;
4583
4584     case PR_REGS:
4585       /* ??? This happens if we cse/gcse a BImode value across a call,
4586          and the function has a nonlocal goto.  This is because global
4587          does not allocate call crossing pseudos to hard registers when
4588          current_function_has_nonlocal_goto is true.  This is relatively
4589          common for C++ programs that use exceptions.  To reproduce,
4590          return NO_REGS and compile libstdc++.  */
4591       if (GET_CODE (x) == MEM)
4592         return GR_REGS;
4593
4594       /* This can happen when we take a BImode subreg of a DImode value,
4595          and that DImode value winds up in some non-GR register.  */
4596       if (regno >= 0 && ! GENERAL_REGNO_P (regno) && ! PR_REGNO_P (regno))
4597         return GR_REGS;
4598       break;
4599
4600     default:
4601       break;
4602     }
4603
4604   return NO_REGS;
4605 }
4606
4607 \f
4608 /* Emit text to declare externally defined variables and functions, because
4609    the Intel assembler does not support undefined externals.  */
4610
4611 void
4612 ia64_asm_output_external (FILE *file, tree decl, const char *name)
4613 {
4614   int save_referenced;
4615
4616   /* GNU as does not need anything here, but the HP linker does need
4617      something for external functions.  */
4618
4619   if (TARGET_GNU_AS
4620       && (!TARGET_HPUX_LD
4621           || TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL
4622           || strstr (name, "__builtin_") == name))
4623     return;
4624
4625   /* ??? The Intel assembler creates a reference that needs to be satisfied by
4626      the linker when we do this, so we need to be careful not to do this for
4627      builtin functions which have no library equivalent.  Unfortunately, we
4628      can't tell here whether or not a function will actually be called by
4629      expand_expr, so we pull in library functions even if we may not need
4630      them later.  */
4631   if (! strcmp (name, "__builtin_next_arg")
4632       || ! strcmp (name, "alloca")
4633       || ! strcmp (name, "__builtin_constant_p")
4634       || ! strcmp (name, "__builtin_args_info"))
4635     return;
4636
4637   if (TARGET_HPUX_LD)
4638     ia64_hpux_add_extern_decl (decl);
4639   else
4640     {
4641       /* assemble_name will set TREE_SYMBOL_REFERENCED, so we must save and
4642          restore it.  */
4643       save_referenced = TREE_SYMBOL_REFERENCED (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl));
4644       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4645         ASM_OUTPUT_TYPE_DIRECTIVE (file, name, "function");
4646       (*targetm.asm_out.globalize_label) (file, name);
4647       TREE_SYMBOL_REFERENCED (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl)) = save_referenced;
4648     }
4649 }
4650 \f
4651 /* Parse the -mfixed-range= option string.  */
4652
4653 static void
4654 fix_range (const char *const_str)
4655 {
4656   int i, first, last;
4657   char *str, *dash, *comma;
4658
4659   /* str must be of the form REG1'-'REG2{,REG1'-'REG} where REG1 and
4660      REG2 are either register names or register numbers.  The effect
4661      of this option is to mark the registers in the range from REG1 to
4662      REG2 as ``fixed'' so they won't be used by the compiler.  This is
4663      used, e.g., to ensure that kernel mode code doesn't use f32-f127.  */
4664
4665   i = strlen (const_str);
4666   str = (char *) alloca (i + 1);
4667   memcpy (str, const_str, i + 1);
4668
4669   while (1)
4670     {
4671       dash = strchr (str, '-');
4672       if (!dash)
4673         {
4674           warning ("value of -mfixed-range must have form REG1-REG2");
4675           return;
4676         }
4677       *dash = '\0';
4678
4679       comma = strchr (dash + 1, ',');
4680       if (comma)
4681         *comma = '\0';
4682
4683       first = decode_reg_name (str);
4684       if (first < 0)
4685         {
4686           warning ("unknown register name: %s", str);
4687           return;
4688         }
4689
4690       last = decode_reg_name (dash + 1);
4691       if (last < 0)
4692         {
4693           warning ("unknown register name: %s", dash + 1);
4694           return;
4695         }
4696
4697       *dash = '-';
4698
4699       if (first > last)
4700         {
4701           warning ("%s-%s is an empty range", str, dash + 1);
4702           return;
4703         }
4704
4705       for (i = first; i <= last; ++i)
4706         fixed_regs[i] = call_used_regs[i] = 1;
4707
4708       if (!comma)
4709         break;
4710
4711       *comma = ',';
4712       str = comma + 1;
4713     }
4714 }
4715
4716 static struct machine_function *
4717 ia64_init_machine_status (void)
4718 {
4719   return ggc_alloc_cleared (sizeof (struct machine_function));
4720 }
4721
4722 /* Handle TARGET_OPTIONS switches.  */
4723
4724 void
4725 ia64_override_options (void)
4726 {
4727   static struct pta
4728     {
4729       const char *const name;           /* processor name or nickname.  */
4730       const enum processor_type processor;
4731     }
4732   const processor_alias_table[] =
4733     {
4734       {"itanium", PROCESSOR_ITANIUM},
4735       {"itanium1", PROCESSOR_ITANIUM},
4736       {"merced", PROCESSOR_ITANIUM},
4737       {"itanium2", PROCESSOR_ITANIUM2},
4738       {"mckinley", PROCESSOR_ITANIUM2},
4739     };
4740
4741   int const pta_size = ARRAY_SIZE (processor_alias_table);
4742   int i;
4743
4744   if (TARGET_AUTO_PIC)
4745     target_flags |= MASK_CONST_GP;
4746
4747   if (TARGET_INLINE_FLOAT_DIV_LAT && TARGET_INLINE_FLOAT_DIV_THR)
4748     {
4749       if ((target_flags_explicit & MASK_INLINE_FLOAT_DIV_LAT)
4750            && (target_flags_explicit & MASK_INLINE_FLOAT_DIV_THR))
4751         {
4752           warning ("cannot optimize floating point division for both latency and throughput");
4753           target_flags &= ~MASK_INLINE_FLOAT_DIV_THR;
4754         }
4755       else 
4756         {
4757           if (target_flags_explicit & MASK_INLINE_FLOAT_DIV_THR)
4758             target_flags &= ~MASK_INLINE_FLOAT_DIV_LAT;
4759           else
4760             target_flags &= ~MASK_INLINE_FLOAT_DIV_THR;
4761         }
4762     }
4763
4764   if (TARGET_INLINE_INT_DIV_LAT && TARGET_INLINE_INT_DIV_THR)
4765     {
4766       if ((target_flags_explicit & MASK_INLINE_INT_DIV_LAT)
4767            && (target_flags_explicit & MASK_INLINE_INT_DIV_THR))
4768         {
4769           warning ("cannot optimize integer division for both latency and throughput");
4770           target_flags &= ~MASK_INLINE_INT_DIV_THR;
4771         }
4772       else 
4773         {
4774           if (target_flags_explicit & MASK_INLINE_INT_DIV_THR)
4775             target_flags &= ~MASK_INLINE_INT_DIV_LAT;
4776           else
4777             target_flags &= ~MASK_INLINE_INT_DIV_THR;
4778         }
4779     }
4780
4781   if (TARGET_INLINE_SQRT_LAT && TARGET_INLINE_SQRT_THR)
4782     {
4783       if ((target_flags_explicit & MASK_INLINE_SQRT_LAT)
4784            && (target_flags_explicit & MASK_INLINE_SQRT_THR))
4785         {
4786           warning ("cannot optimize square root for both latency and throughput");
4787           target_flags &= ~MASK_INLINE_SQRT_THR;
4788         }
4789       else 
4790         {
4791           if (target_flags_explicit & MASK_INLINE_SQRT_THR)
4792             target_flags &= ~MASK_INLINE_SQRT_LAT;
4793           else
4794             target_flags &= ~MASK_INLINE_SQRT_THR;
4795         }
4796     }
4797
4798   if (TARGET_INLINE_SQRT_LAT)
4799     {
4800       warning ("not yet implemented: latency-optimized inline square root");
4801       target_flags &= ~MASK_INLINE_SQRT_LAT;
4802     }
4803
4804   if (ia64_fixed_range_string)
4805     fix_range (ia64_fixed_range_string);
4806
4807   if (ia64_tls_size_string)
4808     {
4809       char *end;
4810       unsigned long tmp = strtoul (ia64_tls_size_string, &end, 10);
4811       if (*end || (tmp != 14 && tmp != 22 && tmp != 64))
4812         error ("bad value (%s) for -mtls-size= switch", ia64_tls_size_string);
4813       else
4814         ia64_tls_size = tmp;
4815     }
4816
4817   if (!ia64_tune_string)
4818     ia64_tune_string = "itanium2";
4819
4820   for (i = 0; i < pta_size; i++)
4821     if (! strcmp (ia64_tune_string, processor_alias_table[i].name))
4822       {
4823         ia64_tune = processor_alias_table[i].processor;
4824         break;
4825       }
4826
4827   if (i == pta_size)
4828     error ("bad value (%s) for -tune= switch", ia64_tune_string);
4829
4830   ia64_flag_schedule_insns2 = flag_schedule_insns_after_reload;
4831   flag_schedule_insns_after_reload = 0;
4832
4833   /* Variable tracking should be run after all optimizations which change order
4834      of insns.  It also needs a valid CFG.  */
4835   ia64_flag_var_tracking = flag_var_tracking;
4836   flag_var_tracking = 0;
4837
4838   ia64_section_threshold = g_switch_set ? g_switch_value : IA64_DEFAULT_GVALUE;
4839
4840   init_machine_status = ia64_init_machine_status;
4841 }
4842 \f
4843 static enum attr_itanium_class ia64_safe_itanium_class (rtx);
4844 static enum attr_type ia64_safe_type (rtx);
4845
4846 static enum attr_itanium_class
4847 ia64_safe_itanium_class (rtx insn)
4848 {
4849   if (recog_memoized (insn) >= 0)
4850     return get_attr_itanium_class (insn);
4851   else
4852     return ITANIUM_CLASS_UNKNOWN;
4853 }
4854
4855 static enum attr_type
4856 ia64_safe_type (rtx insn)
4857 {
4858   if (recog_memoized (insn) >= 0)
4859     return get_attr_type (insn);
4860   else
4861     return TYPE_UNKNOWN;
4862 }
4863 \f
4864 /* The following collection of routines emit instruction group stop bits as
4865    necessary to avoid dependencies.  */
4866
4867 /* Need to track some additional registers as far as serialization is
4868    concerned so we can properly handle br.call and br.ret.  We could
4869    make these registers visible to gcc, but since these registers are
4870    never explicitly used in gcc generated code, it seems wasteful to
4871    do so (plus it would make the call and return patterns needlessly
4872    complex).  */
4873 #define REG_RP          (BR_REG (0))
4874 #define REG_AR_CFM      (FIRST_PSEUDO_REGISTER + 1)
4875 /* This is used for volatile asms which may require a stop bit immediately
4876    before and after them.  */
4877 #define REG_VOLATILE    (FIRST_PSEUDO_REGISTER + 2)
4878 #define AR_UNAT_BIT_0   (FIRST_PSEUDO_REGISTER + 3)
4879 #define NUM_REGS        (AR_UNAT_BIT_0 + 64)
4880
4881 /* For each register, we keep track of how it has been written in the
4882    current instruction group.
4883
4884    If a register is written unconditionally (no qualifying predicate),
4885    WRITE_COUNT is set to 2 and FIRST_PRED is ignored.
4886
4887    If a register is written if its qualifying predicate P is true, we
4888    set WRITE_COUNT to 1 and FIRST_PRED to P.  Later on, the same register
4889    may be written again by the complement of P (P^1) and when this happens,
4890    WRITE_COUNT gets set to 2.
4891
4892    The result of this is that whenever an insn attempts to write a register
4893    whose WRITE_COUNT is two, we need to issue an insn group barrier first.
4894
4895    If a predicate register is written by a floating-point insn, we set
4896    WRITTEN_BY_FP to true.
4897
4898    If a predicate register is written by an AND.ORCM we set WRITTEN_BY_AND
4899    to true; if it was written by an OR.ANDCM we set WRITTEN_BY_OR to true.  */
4900
4901 struct reg_write_state
4902 {
4903   unsigned int write_count : 2;
4904   unsigned int first_pred : 16;
4905   unsigned int written_by_fp : 1;
4906   unsigned int written_by_and : 1;
4907   unsigned int written_by_or : 1;
4908 };
4909
4910 /* Cumulative info for the current instruction group.  */
4911 struct reg_write_state rws_sum[NUM_REGS];
4912 /* Info for the current instruction.  This gets copied to rws_sum after a
4913    stop bit is emitted.  */
4914 struct reg_write_state rws_insn[NUM_REGS];
4915
4916 /* Indicates whether this is the first instruction after a stop bit,
4917    in which case we don't need another stop bit.  Without this, we hit
4918    the abort in ia64_variable_issue when scheduling an alloc.  */
4919 static int first_instruction;
4920
4921 /* Misc flags needed to compute RAW/WAW dependencies while we are traversing
4922    RTL for one instruction.  */
4923 struct reg_flags
4924 {
4925   unsigned int is_write : 1;    /* Is register being written?  */
4926   unsigned int is_fp : 1;       /* Is register used as part of an fp op?  */
4927   unsigned int is_branch : 1;   /* Is register used as part of a branch?  */
4928   unsigned int is_and : 1;      /* Is register used as part of and.orcm?  */
4929   unsigned int is_or : 1;       /* Is register used as part of or.andcm?  */
4930   unsigned int is_sibcall : 1;  /* Is this a sibling or normal call?  */
4931 };
4932
4933 static void rws_update (struct reg_write_state *, int, struct reg_flags, int);
4934 static int rws_access_regno (int, struct reg_flags, int);
4935 static int rws_access_reg (rtx, struct reg_flags, int);
4936 static void update_set_flags (rtx, struct reg_flags *, int *, rtx *);
4937 static int set_src_needs_barrier (rtx, struct reg_flags, int, rtx);
4938 static int rtx_needs_barrier (rtx, struct reg_flags, int);
4939 static void init_insn_group_barriers (void);
4940 static int group_barrier_needed_p (rtx);
4941 static int safe_group_barrier_needed_p (rtx);
4942
4943 /* Update *RWS for REGNO, which is being written by the current instruction,
4944    with predicate PRED, and associated register flags in FLAGS.  */
4945
4946 static void
4947 rws_update (struct reg_write_state *rws, int regno, struct reg_flags flags, int pred)
4948 {
4949   if (pred)
4950     rws[regno].write_count++;
4951   else
4952     rws[regno].write_count = 2;
4953   rws[regno].written_by_fp |= flags.is_fp;
4954   /* ??? Not tracking and/or across differing predicates.  */
4955   rws[regno].written_by_and = flags.is_and;
4956   rws[regno].written_by_or = flags.is_or;
4957   rws[regno].first_pred = pred;
4958 }
4959
4960 /* Handle an access to register REGNO of type FLAGS using predicate register
4961    PRED.  Update rws_insn and rws_sum arrays.  Return 1 if this access creates
4962    a dependency with an earlier instruction in the same group.  */
4963
4964 static int
4965 rws_access_regno (int regno, struct reg_flags flags, int pred)
4966 {
4967   int need_barrier = 0;
4968
4969   if (regno >= NUM_REGS)
4970     abort ();
4971
4972   if (! PR_REGNO_P (regno))
4973     flags.is_and = flags.is_or = 0;
4974
4975   if (flags.is_write)
4976     {
4977       int write_count;
4978
4979       /* One insn writes same reg multiple times?  */
4980       if (rws_insn[regno].write_count > 0)
4981         abort ();
4982
4983       /* Update info for current instruction.  */
4984       rws_update (rws_insn, regno, flags, pred);
4985       write_count = rws_sum[regno].write_count;
4986
4987       switch (write_count)
4988         {
4989         case 0:
4990           /* The register has not been written yet.  */
4991           rws_update (rws_sum, regno, flags, pred);
4992           break;
4993
4994         case 1:
4995           /* The register has been written via a predicate.  If this is
4996              not a complementary predicate, then we need a barrier.  */
4997           /* ??? This assumes that P and P+1 are always complementary
4998              predicates for P even.  */
4999           if (flags.is_and && rws_sum[regno].written_by_and)
5000             ;
5001           else if (flags.is_or && rws_sum[regno].written_by_or)
5002             ;
5003           else if ((rws_sum[regno].first_pred ^ 1) != pred)
5004             need_barrier = 1;
5005           rws_update (rws_sum, regno, flags, pred);
5006           break;
5007
5008         case 2:
5009           /* The register has been unconditionally written already.  We
5010              need a barrier.  */
5011           if (flags.is_and && rws_sum[regno].written_by_and)
5012             ;
5013           else if (flags.is_or && rws_sum[regno].written_by_or)
5014             ;
5015           else
5016             need_barrier = 1;
5017           rws_sum[regno].written_by_and = flags.is_and;
5018           rws_sum[regno].written_by_or = flags.is_or;
5019           break;
5020
5021         default:
5022           abort ();
5023         }
5024     }
5025   else
5026     {
5027       if (flags.is_branch)
5028         {
5029           /* Branches have several RAW exceptions that allow to avoid
5030              barriers.  */
5031
5032           if (REGNO_REG_CLASS (regno) == BR_REGS || regno == AR_PFS_REGNUM)
5033             /* RAW dependencies on branch regs are permissible as long
5034                as the writer is a non-branch instruction.  Since we
5035                never generate code that uses a branch register written
5036                by a branch instruction, handling this case is
5037                easy.  */
5038             return 0;
5039
5040           if (REGNO_REG_CLASS (regno) == PR_REGS
5041               && ! rws_sum[regno].written_by_fp)
5042             /* The predicates of a branch are available within the
5043                same insn group as long as the predicate was written by
5044                something other than a floating-point instruction.  */
5045             return 0;
5046         }
5047
5048       if (flags.is_and && rws_sum[regno].written_by_and)
5049         return 0;
5050       if (flags.is_or && rws_sum[regno].written_by_or)
5051         return 0;
5052
5053       switch (rws_sum[regno].write_count)
5054         {
5055         case 0:
5056           /* The register has not been written yet.  */
5057           break;
5058
5059         case 1:
5060           /* The register has been written via a predicate.  If this is
5061              not a complementary predicate, then we need a barrier.  */
5062           /* ??? This assumes that P and P+1 are always complementary
5063              predicates for P even.  */
5064           if ((rws_sum[regno].first_pred ^ 1) != pred)
5065             need_barrier = 1;
5066           break;
5067
5068         case 2:
5069           /* The register has been unconditionally written already.  We
5070              need a barrier.  */
5071           need_barrier = 1;
5072           break;
5073
5074         default:
5075           abort ();
5076         }
5077     }
5078
5079   return need_barrier;
5080 }
5081
5082 static int
5083 rws_access_reg (rtx reg, struct reg_flags flags, int pred)
5084 {
5085   int regno = REGNO (reg);
5086   int n = HARD_REGNO_NREGS (REGNO (reg), GET_MODE (reg));
5087
5088   if (n == 1)
5089     return rws_access_regno (regno, flags, pred);
5090   else
5091     {
5092       int need_barrier = 0;
5093       while (--n >= 0)
5094         need_barrier |= rws_access_regno (regno + n, flags, pred);
5095       return need_barrier;
5096     }
5097 }
5098
5099 /* Examine X, which is a SET rtx, and update the flags, the predicate, and
5100    the condition, stored in *PFLAGS, *PPRED and *PCOND.  */
5101
5102 static void
5103 update_set_flags (rtx x, struct reg_flags *pflags, int *ppred, rtx *pcond)
5104 {
5105   rtx src = SET_SRC (x);
5106
5107   *pcond = 0;
5108
5109   switch (GET_CODE (src))
5110     {
5111     case CALL:
5112       return;
5113
5114     case IF_THEN_ELSE:
5115       if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
5116         /* X is a conditional branch.  */
5117         return;
5118       else
5119         {
5120           int is_complemented = 0;
5121
5122           /* X is a conditional move.  */
5123           rtx cond = XEXP (src, 0);
5124           if (GET_CODE (cond) == EQ)
5125             is_complemented = 1;
5126           cond = XEXP (cond, 0);
5127           if (GET_CODE (cond) != REG
5128               && REGNO_REG_CLASS (REGNO (cond)) != PR_REGS)
5129             abort ();
5130           *pcond = cond;
5131           if (XEXP (src, 1) == SET_DEST (x)
5132               || XEXP (src, 2) == SET_DEST (x))
5133             {
5134               /* X is a conditional move that conditionally writes the
5135                  destination.  */
5136
5137               /* We need another complement in this case.  */
5138               if (XEXP (src, 1) == SET_DEST (x))
5139                 is_complemented = ! is_complemented;
5140
5141               *ppred = REGNO (cond);
5142               if (is_complemented)
5143                 ++*ppred;
5144             }
5145
5146           /* ??? If this is a conditional write to the dest, then this
5147              instruction does not actually read one source.  This probably
5148              doesn't matter, because that source is also the dest.  */
5149           /* ??? Multiple writes to predicate registers are allowed
5150              if they are all AND type compares, or if they are all OR
5151              type compares.  We do not generate such instructions
5152              currently.  */
5153         }
5154       /* ... fall through ...  */
5155
5156     default:
5157       if (COMPARISON_P (src)
5158           && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (XEXP (src, 0))) == MODE_FLOAT)
5159         /* Set pflags->is_fp to 1 so that we know we're dealing
5160            with a floating point comparison when processing the
5161            destination of the SET.  */
5162         pflags->is_fp = 1;
5163
5164       /* Discover if this is a parallel comparison.  We only handle
5165          and.orcm and or.andcm at present, since we must retain a
5166          strict inverse on the predicate pair.  */
5167       else if (GET_CODE (src) == AND)
5168         pflags->is_and = 1;
5169       else if (GET_CODE (src) == IOR)
5170         pflags->is_or = 1;
5171
5172       break;
5173     }
5174 }
5175
5176 /* Subroutine of rtx_needs_barrier; this function determines whether the
5177    source of a given SET rtx found in X needs a barrier.  FLAGS and PRED
5178    are as in rtx_needs_barrier.  COND is an rtx that holds the condition
5179    for this insn.  */
5180
5181 static int
5182 set_src_needs_barrier (rtx x, struct reg_flags flags, int pred, rtx cond)
5183 {
5184   int need_barrier = 0;
5185   rtx dst;
5186   rtx src = SET_SRC (x);
5187
5188   if (GET_CODE (src) == CALL)
5189     /* We don't need to worry about the result registers that
5190        get written by subroutine call.  */
5191     return rtx_needs_barrier (src, flags, pred);
5192   else if (SET_DEST (x) == pc_rtx)
5193     {
5194       /* X is a conditional branch.  */
5195       /* ??? This seems redundant, as the caller sets this bit for
5196          all JUMP_INSNs.  */
5197       flags.is_branch = 1;
5198       return rtx_needs_barrier (src, flags, pred);
5199     }
5200
5201   need_barrier = rtx_needs_barrier (src, flags, pred);
5202
5203   /* This instruction unconditionally uses a predicate register.  */
5204   if (cond)
5205     need_barrier |= rws_access_reg (cond, flags, 0);
5206
5207   dst = SET_DEST (x);
5208   if (GET_CODE (dst) == ZERO_EXTRACT)
5209     {
5210       need_barrier |= rtx_needs_barrier (XEXP (dst, 1), flags, pred);
5211       need_barrier |= rtx_needs_barrier (XEXP (dst, 2), flags, pred);
5212       dst = XEXP (dst, 0);
5213     }
5214   return need_barrier;
5215 }
5216
5217 /* Handle an access to rtx X of type FLAGS using predicate register
5218    PRED.  Return 1 if this access creates a dependency with an earlier
5219    instruction in the same group.  */
5220
5221 static int
5222 rtx_needs_barrier (rtx x, struct reg_flags flags, int pred)
5223 {
5224   int i, j;
5225   int is_complemented = 0;
5226   int need_barrier = 0;
5227   const char *format_ptr;
5228   struct reg_flags new_flags;
5229   rtx cond = 0;
5230
5231   if (! x)
5232     return 0;
5233
5234   new_flags = flags;
5235
5236   switch (GET_CODE (x))
5237     {
5238     case SET:
5239       update_set_flags (x, &new_flags, &pred, &cond);
5240       need_barrier = set_src_needs_barrier (x, new_flags, pred, cond);
5241       if (GET_CODE (SET_SRC (x)) != CALL)
5242         {
5243           new_flags.is_write = 1;
5244           need_barrier |= rtx_needs_barrier (SET_DEST (x), new_flags, pred);
5245         }
5246       break;
5247
5248     case CALL:
5249       new_flags.is_write = 0;
5250       need_barrier |= rws_access_regno (AR_EC_REGNUM, new_flags, pred);
5251
5252       /* Avoid multiple register writes, in case this is a pattern with
5253          multiple CALL rtx.  This avoids an abort in rws_access_reg.  */
5254       if (! flags.is_sibcall && ! rws_insn[REG_AR_CFM].write_count)
5255         {
5256           new_flags.is_write = 1;
5257           need_barrier |= rws_access_regno (REG_RP, new_flags, pred);
5258           need_barrier |= rws_access_regno (AR_PFS_REGNUM, new_flags, pred);
5259           need_barrier |= rws_access_regno (REG_AR_CFM, new_flags, pred);
5260         }
5261       break;
5262
5263     case COND_EXEC:
5264       /* X is a predicated instruction.  */
5265
5266       cond = COND_EXEC_TEST (x);
5267       if (pred)
5268         abort ();
5269       need_barrier = rtx_needs_barrier (cond, flags, 0);
5270
5271       if (GET_CODE (cond) == EQ)
5272         is_complemented = 1;
5273       cond = XEXP (cond, 0);
5274       if (GET_CODE (cond) != REG
5275           && REGNO_REG_CLASS (REGNO (cond)) != PR_REGS)
5276         abort ();
5277       pred = REGNO (cond);
5278       if (is_complemented)
5279         ++pred;
5280
5281       need_barrier |= rtx_needs_barrier (COND_EXEC_CODE (x), flags, pred);
5282       return need_barrier;
5283
5284     case CLOBBER:
5285     case USE:
5286       /* Clobber & use are for earlier compiler-phases only.  */
5287       break;
5288
5289     case ASM_OPERANDS:
5290     case ASM_INPUT:
5291       /* We always emit stop bits for traditional asms.  We emit stop bits
5292          for volatile extended asms if TARGET_VOL_ASM_STOP is true.  */
5293       if (GET_CODE (x) != ASM_OPERANDS
5294           || (MEM_VOLATILE_P (x) && TARGET_VOL_ASM_STOP))
5295         {
5296           /* Avoid writing the register multiple times if we have multiple
5297              asm outputs.  This avoids an abort in rws_access_reg.  */
5298           if (! rws_insn[REG_VOLATILE].write_count)
5299             {
5300               new_flags.is_write = 1;
5301               rws_access_regno (REG_VOLATILE, new_flags, pred);
5302             }
5303           return 1;
5304         }
5305
5306       /* For all ASM_OPERANDS, we must traverse the vector of input operands.
5307          We can not just fall through here since then we would be confused
5308          by the ASM_INPUT rtx inside ASM_OPERANDS, which do not indicate
5309          traditional asms unlike their normal usage.  */
5310
5311       for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; --i)
5312         if (rtx_needs_barrier (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i), flags, pred))
5313           need_barrier = 1;
5314       break;
5315
5316     case PARALLEL:
5317       for (i = XVECLEN (x, 0) - 1; i >= 0; --i)
5318         {
5319           rtx pat = XVECEXP (x, 0, i);
5320           if (GET_CODE (pat) == SET)
5321             {
5322               update_set_flags (pat, &new_flags, &pred, &cond);
5323               need_barrier |= set_src_needs_barrier (pat, new_flags, pred, cond);
5324             }
5325           else if (GET_CODE (pat) == USE
5326                    || GET_CODE (pat) == CALL
5327                    || GET_CODE (pat) == ASM_OPERANDS)
5328             need_barrier |= rtx_needs_barrier (pat, flags, pred);
5329           else if (GET_CODE (pat) != CLOBBER && GET_CODE (pat) != RETURN)
5330             abort ();
5331         }
5332       for (i = XVECLEN (x, 0) - 1; i >= 0; --i)
5333         {
5334           rtx pat = XVECEXP (x, 0, i);
5335           if (GET_CODE (pat) == SET)
5336             {
5337               if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) != CALL)
5338                 {
5339                   new_flags.is_write = 1;
5340                   need_barrier |= rtx_needs_barrier (SET_DEST (pat), new_flags,
5341                                                      pred);
5342                 }
5343             }
5344           else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER || GET_CODE (pat) == RETURN)
5345             need_barrier |= rtx_needs_barrier (pat, flags, pred);
5346         }
5347       break;
5348
5349     case SUBREG:
5350       x = SUBREG_REG (x);
5351       /* FALLTHRU */
5352     case REG:
5353       if (REGNO (x) == AR_UNAT_REGNUM)
5354         {
5355           for (i = 0; i < 64; ++i)
5356             need_barrier |= rws_access_regno (AR_UNAT_BIT_0 + i, flags, pred);
5357         }
5358       else
5359         need_barrier = rws_access_reg (x, flags, pred);
5360       break;
5361
5362     case MEM:
5363       /* Find the regs used in memory address computation.  */
5364       new_flags.is_write = 0;
5365       need_barrier = rtx_needs_barrier (XEXP (x, 0), new_flags, pred);
5366       break;
5367
5368     case CONST_INT:   case CONST_DOUBLE:
5369     case SYMBOL_REF:  case LABEL_REF:     case CONST:
5370       break;
5371
5372       /* Operators with side-effects.  */
5373     case POST_INC:    case POST_DEC:
5374       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) != REG)
5375         abort ();
5376
5377       new_flags.is_write = 0;
5378       need_barrier  = rws_access_reg (XEXP (x, 0), new_flags, pred);
5379       new_flags.is_write = 1;
5380       need_barrier |= rws_access_reg (XEXP (x, 0), new_flags, pred);
5381       break;
5382
5383     case POST_MODIFY:
5384       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) != REG)
5385         abort ();
5386
5387       new_flags.is_write = 0;
5388       need_barrier  = rws_access_reg (XEXP (x, 0), new_flags, pred);
5389       need_barrier |= rtx_needs_barrier (XEXP (x, 1), new_flags, pred);
5390       new_flags.is_write = 1;
5391       need_barrier |= rws_access_reg (XEXP (x, 0), new_flags, pred);
5392       break;
5393
5394       /* Handle common unary and binary ops for efficiency.  */
5395     case COMPARE:  case PLUS:    case MINUS:   case MULT:      case DIV:
5396     case MOD:      case UDIV:    case UMOD:    case AND:       case IOR:
5397     case XOR:      case ASHIFT:  case ROTATE:  case ASHIFTRT:  case LSHIFTRT:
5398     case ROTATERT: case SMIN:    case SMAX:    case UMIN:      case UMAX:
5399     case NE:       case EQ:      case GE:      case GT:        case LE:
5400     case LT:       case GEU:     case GTU:     case LEU:       case LTU:
5401       need_barrier = rtx_needs_barrier (XEXP (x, 0), new_flags, pred);
5402       need_barrier |= rtx_needs_barrier (XEXP (x, 1), new_flags, pred);
5403       break;
5404
5405     case NEG:      case NOT:            case SIGN_EXTEND:     case ZERO_EXTEND:
5406     case TRUNCATE: case FLOAT_EXTEND:   case FLOAT_TRUNCATE:  case FLOAT:
5407     case FIX:      case UNSIGNED_FLOAT: case UNSIGNED_FIX:    case ABS:
5408     case SQRT:     case FFS:            case POPCOUNT:
5409       need_barrier = rtx_needs_barrier (XEXP (x, 0), flags, pred);
5410       break;
5411
5412     case UNSPEC:
5413       switch (XINT (x, 1))
5414         {
5415         case UNSPEC_LTOFF_DTPMOD:
5416         case UNSPEC_LTOFF_DTPREL:
5417         case UNSPEC_DTPREL:
5418         case UNSPEC_LTOFF_TPREL:
5419         case UNSPEC_TPREL:
5420         case UNSPEC_PRED_REL_MUTEX:
5421         case UNSPEC_PIC_CALL:
5422         case UNSPEC_MF:
5423         case UNSPEC_FETCHADD_ACQ:
5424         case UNSPEC_BSP_VALUE:
5425         case UNSPEC_FLUSHRS:
5426         case UNSPEC_BUNDLE_SELECTOR:
5427           break;
5428
5429         case UNSPEC_GR_SPILL:
5430         case UNSPEC_GR_RESTORE:
5431           {
5432             HOST_WIDE_INT offset = INTVAL (XVECEXP (x, 0, 1));
5433             HOST_WIDE_INT bit = (offset >> 3) & 63;
5434
5435             need_barrier = rtx_needs_barrier (XVECEXP (x, 0, 0), flags, pred);
5436             new_flags.is_write = (XINT (x, 1) == 1);
5437             need_barrier |= rws_access_regno (AR_UNAT_BIT_0 + bit,
5438                                               new_flags, pred);
5439             break;
5440           }
5441
5442         case UNSPEC_FR_SPILL:
5443         case UNSPEC_FR_RESTORE:
5444         case UNSPEC_GETF_EXP:
5445         case UNSPEC_SETF_EXP:
5446         case UNSPEC_ADDP4:
5447         case UNSPEC_FR_SQRT_RECIP_APPROX:
5448           need_barrier = rtx_needs_barrier (XVECEXP (x, 0, 0), flags, pred);
5449           break;
5450
5451         case UNSPEC_FR_RECIP_APPROX:
5452           need_barrier = rtx_needs_barrier (XVECEXP (x, 0, 0), flags, pred);
5453           need_barrier |= rtx_needs_barrier (XVECEXP (x, 0, 1), flags, pred);
5454           break;
5455
5456         case UNSPEC_CMPXCHG_ACQ:
5457           need_barrier = rtx_needs_barrier (XVECEXP (x, 0, 1), flags, pred);
5458           need_barrier |= rtx_needs_barrier (XVECEXP (x, 0, 2), flags, pred);
5459           break;
5460
5461         default:
5462           abort ();
5463         }
5464       break;
5465
5466     case UNSPEC_VOLATILE:
5467       switch (XINT (x, 1))
5468         {
5469         case UNSPECV_ALLOC:
5470           /* Alloc must always be the first instruction of a group.
5471              We force this by always returning true.  */
5472           /* ??? We might get better scheduling if we explicitly check for
5473              input/local/output register dependencies, and modify the
5474              scheduler so that alloc is always reordered to the start of
5475              the current group.  We could then eliminate all of the
5476              first_instruction code.  */
5477           rws_access_regno (AR_PFS_REGNUM, flags, pred);
5478
5479           new_flags.is_write = 1;
5480           rws_access_regno (REG_AR_CFM, new_flags, pred);
5481           return 1;
5482
5483         case UNSPECV_SET_BSP:
5484           need_barrier = 1;
5485           break;
5486
5487         case UNSPECV_BLOCKAGE:
5488         case UNSPECV_INSN_GROUP_BARRIER:
5489         case UNSPECV_BREAK:
5490         case UNSPECV_PSAC_ALL:
5491         case UNSPECV_PSAC_NORMAL:
5492           return 0;
5493
5494         default:
5495           abort ();
5496         }
5497       break;
5498
5499     case RETURN:
5500       new_flags.is_write = 0;
5501       need_barrier  = rws_access_regno (REG_RP, flags, pred);
5502       need_barrier |= rws_access_regno (AR_PFS_REGNUM, flags, pred);
5503
5504       new_flags.is_write = 1;
5505       need_barrier |= rws_access_regno (AR_EC_REGNUM, new_flags, pred);
5506       need_barrier |= rws_access_regno (REG_AR_CFM, new_flags, pred);
5507       break;
5508
5509     default:
5510       format_ptr = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5511       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5512         switch (format_ptr[i])
5513           {
5514           case '0':     /* unused field */
5515           case 'i':     /* integer */
5516           case 'n':     /* note */
5517           case 'w':     /* wide integer */
5518           case 's':     /* pointer to string */
5519           case 'S':     /* optional pointer to string */
5520             break;
5521
5522           case 'e':
5523             if (rtx_needs_barrier (XEXP (x, i), flags, pred))
5524               need_barrier = 1;
5525             break;
5526
5527           case 'E':
5528             for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; --j)
5529               if (rtx_needs_barrier (XVECEXP (x, i, j), flags, pred))
5530                 need_barrier = 1;
5531             break;
5532
5533           default:
5534             abort ();
5535           }
5536       break;
5537     }
5538   return need_barrier;
5539 }
5540
5541 /* Clear out the state for group_barrier_needed_p at the start of a
5542    sequence of insns.  */
5543
5544 static void
5545 init_insn_group_barriers (void)
5546 {
5547   memset (rws_sum, 0, sizeof (rws_sum));
5548   first_instruction = 1;
5549 }
5550
5551 /* Given the current state, recorded by previous calls to this function,
5552    determine whether a group barrier (a stop bit) is necessary before INSN.
5553    Return nonzero if so.  */
5554
5555 static int
5556 group_barrier_needed_p (rtx insn)
5557 {
5558   rtx pat;
5559   int need_barrier = 0;
5560   struct reg_flags flags;
5561
5562   memset (&flags, 0, sizeof (flags));
5563   switch (GET_CODE (insn))
5564     {
5565     case NOTE:
5566       break;
5567
5568     case BARRIER:
5569       /* A barrier doesn't imply an instruction group boundary.  */
5570       break;
5571
5572     case CODE_LABEL:
5573       memset (rws_insn, 0, sizeof (rws_insn));
5574       return 1;
5575
5576     case CALL_INSN:
5577       flags.is_branch = 1;
5578       flags.is_sibcall = SIBLING_CALL_P (insn);
5579       memset (rws_insn, 0, sizeof (rws_insn));
5580
5581       /* Don't bundle a call following another call.  */
5582       if ((pat = prev_active_insn (insn))
5583           && GET_CODE (pat) == CALL_INSN)
5584         {
5585           need_barrier = 1;
5586           break;
5587         }
5588
5589       need_barrier = rtx_needs_barrier (PATTERN (insn), flags, 0);
5590       break;
5591
5592     case JUMP_INSN:
5593       flags.is_branch = 1;
5594
5595       /* Don't bundle a jump following a call.  */
5596       if ((pat = prev_active_insn (insn))
5597           && GET_CODE (pat) == CALL_INSN)
5598         {
5599           need_barrier = 1;
5600           break;
5601         }
5602       /* FALLTHRU */
5603
5604     case INSN:
5605       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE
5606           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
5607         /* Don't care about USE and CLOBBER "insns"---those are used to
5608            indicate to the optimizer that it shouldn't get rid of
5609            certain operations.  */
5610         break;
5611
5612       pat = PATTERN (insn);
5613
5614       /* Ug.  Hack hacks hacked elsewhere.  */
5615       switch (recog_memoized (insn))
5616         {
5617           /* We play dependency tricks with the epilogue in order
5618              to get proper schedules.  Undo this for dv analysis.  */
5619         case CODE_FOR_epilogue_deallocate_stack:
5620         case CODE_FOR_prologue_allocate_stack:
5621           pat = XVECEXP (pat, 0, 0);
5622           break;
5623
5624           /* The pattern we use for br.cloop confuses the code above.
5625              The second element of the vector is representative.  */
5626         case CODE_FOR_doloop_end_internal:
5627           pat = XVECEXP (pat, 0, 1);
5628           break;
5629
5630           /* Doesn't generate code.  */
5631         case CODE_FOR_pred_rel_mutex:
5632         case CODE_FOR_prologue_use:
5633           return 0;
5634
5635         default:
5636           break;
5637         }
5638
5639       memset (rws_insn, 0, sizeof (rws_insn));
5640       need_barrier = rtx_needs_barrier (pat, flags, 0);
5641
5642       /* Check to see if the previous instruction was a volatile
5643          asm.  */
5644       if (! need_barrier)
5645         need_barrier = rws_access_regno (REG_VOLATILE, flags, 0);
5646       break;
5647
5648     default:
5649       abort ();
5650     }
5651
5652   if (first_instruction && INSN_P (insn)
5653       && ia64_safe_itanium_class (insn) != ITANIUM_CLASS_IGNORE
5654       && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
5655       && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
5656     {
5657       need_barrier = 0;
5658       first_instruction = 0;
5659     }
5660
5661   return need_barrier;
5662 }
5663
5664 /* Like group_barrier_needed_p, but do not clobber the current state.  */
5665
5666 static int
5667 safe_group_barrier_needed_p (rtx insn)
5668 {
5669   struct reg_write_state rws_saved[NUM_REGS];
5670   int saved_first_instruction;
5671   int t;
5672
5673   memcpy (rws_saved, rws_sum, NUM_REGS * sizeof *rws_saved);
5674   saved_first_instruction = first_instruction;
5675
5676   t = group_barrier_needed_p (insn);
5677
5678   memcpy (rws_sum, rws_saved, NUM_REGS * sizeof *rws_saved);
5679   first_instruction = saved_first_instruction;
5680
5681   return t;
5682 }
5683
5684 /* Scan the current function and insert stop bits as necessary to
5685    eliminate dependencies.  This function assumes that a final
5686    instruction scheduling pass has been run which has already
5687    inserted most of the necessary stop bits.  This function only
5688    inserts new ones at basic block boundaries, since these are
5689    invisible to the scheduler.  */
5690
5691 static void
5692 emit_insn_group_barriers (FILE *dump)
5693 {
5694   rtx insn;
5695   rtx last_label = 0;
5696   int insns_since_last_label = 0;
5697
5698   init_insn_group_barriers ();
5699
5700   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
5701     {
5702       if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
5703         {
5704           if (insns_since_last_label)
5705             last_label = insn;
5706           insns_since_last_label = 0;
5707         }
5708       else if (GET_CODE (insn) == NOTE
5709                && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BASIC_BLOCK)
5710         {
5711           if (insns_since_last_label)
5712             last_label = insn;
5713           insns_since_last_label = 0;
5714         }
5715       else if (GET_CODE (insn) == INSN
5716                && GET_CODE (PATTERN (insn)) == UNSPEC_VOLATILE
5717                && XINT (PATTERN (insn), 1) == UNSPECV_INSN_GROUP_BARRIER)
5718         {
5719           init_insn_group_barriers ();
5720           last_label = 0;
5721         }
5722       else if (INSN_P (insn))
5723         {
5724           insns_since_last_label = 1;
5725
5726           if (group_barrier_needed_p (insn))
5727             {
5728               if (last_label)
5729                 {
5730                   if (dump)
5731                     fprintf (dump, "Emitting stop before label %d\n",
5732                              INSN_UID (last_label));
5733                   emit_insn_before (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)), last_label);
5734                   insn = last_label;
5735
5736                   init_insn_group_barriers ();
5737                   last_label = 0;
5738                 }
5739             }
5740         }
5741     }
5742 }
5743
5744 /* Like emit_insn_group_barriers, but run if no final scheduling pass was run.
5745    This function has to emit all necessary group barriers.  */
5746
5747 static void
5748 emit_all_insn_group_barriers (FILE *dump ATTRIBUTE_UNUSED)
5749 {
5750   rtx insn;
5751
5752   init_insn_group_barriers ();
5753
5754   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
5755     {
5756       if (GET_CODE (insn) == BARRIER)
5757         {
5758           rtx last = prev_active_insn (insn);
5759
5760           if (! last)
5761             continue;
5762           if (GET_CODE (last) == JUMP_INSN
5763               && GET_CODE (PATTERN (last)) == ADDR_DIFF_VEC)
5764             last = prev_active_insn (last);
5765           if (recog_memoized (last) != CODE_FOR_insn_group_barrier)
5766             emit_insn_after (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)), last);
5767
5768           init_insn_group_barriers ();
5769         }
5770       else if (INSN_P (insn))
5771         {
5772           if (recog_memoized (insn) == CODE_FOR_insn_group_barrier)
5773             init_insn_group_barriers ();
5774           else if (group_barrier_needed_p (insn))
5775             {
5776               emit_insn_before (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)), insn);
5777               init_insn_group_barriers ();
5778               group_barrier_needed_p (insn);
5779             }
5780         }
5781     }
5782 }
5783
5784 \f
5785 static int errata_find_address_regs (rtx *, void *);
5786 static void errata_emit_nops (rtx);
5787 static void fixup_errata (void);
5788
5789 /* This structure is used to track some details about the previous insns
5790    groups so we can determine if it may be necessary to insert NOPs to
5791    workaround hardware errata.  */
5792 static struct group
5793 {
5794   HARD_REG_SET p_reg_set;
5795   HARD_REG_SET gr_reg_conditionally_set;
5796 } last_group[2];
5797
5798 /* Index into the last_group array.  */
5799 static int group_idx;
5800
5801 /* Called through for_each_rtx; determines if a hard register that was
5802    conditionally set in the previous group is used as an address register.
5803    It ensures that for_each_rtx returns 1 in that case.  */
5804 static int
5805 errata_find_address_regs (rtx *xp, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
5806 {
5807   rtx x = *xp;
5808   if (GET_CODE (x) != MEM)
5809     return 0;
5810   x = XEXP (x, 0);
5811   if (GET_CODE (x) == POST_MODIFY)
5812     x = XEXP (x, 0);
5813   if (GET_CODE (x) == REG)
5814     {
5815       struct group *prev_group = last_group + (group_idx ^ 1);
5816       if (TEST_HARD_REG_BIT (prev_group->gr_reg_conditionally_set,
5817                              REGNO (x)))
5818         return 1;
5819       return -1;
5820     }
5821   return 0;
5822 }
5823
5824 /* Called for each insn; this function keeps track of the state in
5825    last_group and emits additional NOPs if necessary to work around
5826    an Itanium A/B step erratum.  */
5827 static void
5828 errata_emit_nops (rtx insn)
5829 {
5830   struct group *this_group = last_group + group_idx;
5831   struct group *prev_group = last_group + (group_idx ^ 1);
5832   rtx pat = PATTERN (insn);
5833   rtx cond = GET_CODE (pat) == COND_EXEC ? COND_EXEC_TEST (pat) : 0;
5834   rtx real_pat = cond ? COND_EXEC_CODE (pat) : pat;
5835   enum attr_type type;
5836   rtx set = real_pat;
5837
5838   if (GET_CODE (real_pat) == USE
5839       || GET_CODE (real_pat) == CLOBBER
5840       || GET_CODE (real_pat) == ASM_INPUT
5841       || GET_CODE (real_pat) == ADDR_VEC
5842       || GET_CODE (real_pat) == ADDR_DIFF_VEC
5843       || asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0)
5844     return;
5845
5846   /* single_set doesn't work for COND_EXEC insns, so we have to duplicate
5847      parts of it.  */
5848
5849   if (GET_CODE (set) == PARALLEL)
5850     {
5851       int i;
5852       set = XVECEXP (real_pat, 0, 0);
5853       for (i = 1; i < XVECLEN (real_pat, 0); i++)
5854         if (GET_CODE (XVECEXP (real_pat, 0, i)) != USE
5855             && GET_CODE (XVECEXP (real_pat, 0, i)) != CLOBBER)
5856           {
5857             set = 0;
5858             break;
5859           }
5860     }
5861
5862   if (set && GET_CODE (set) != SET)
5863     set = 0;
5864
5865   type  = get_attr_type (insn);
5866
5867   if (type == TYPE_F
5868       && set && REG_P (SET_DEST (set)) && PR_REGNO_P (REGNO (SET_DEST (set))))
5869     SET_HARD_REG_BIT (this_group->p_reg_set, REGNO (SET_DEST (set)));
5870
5871   if ((type == TYPE_M || type == TYPE_A) && cond && set
5872       && REG_P (SET_DEST (set))
5873       && GET_CODE (SET_SRC (set)) != PLUS
5874       && GET_CODE (SET_SRC (set)) != MINUS
5875       && (GET_CODE (SET_SRC (set)) != ASHIFT
5876           || !shladd_operand (XEXP (SET_SRC (set), 1), VOIDmode))
5877       && (GET_CODE (SET_SRC (set)) != MEM
5878           || GET_CODE (XEXP (SET_SRC (set), 0)) != POST_MODIFY)
5879       && GENERAL_REGNO_P (REGNO (SET_DEST (set))))
5880     {
5881       if (!COMPARISON_P (cond)
5882           || !REG_P (XEXP (cond, 0)))
5883         abort ();
5884
5885       if (TEST_HARD_REG_BIT (prev_group->p_reg_set, REGNO (XEXP (cond, 0))))
5886         SET_HARD_REG_BIT (this_group->gr_reg_conditionally_set, REGNO (SET_DEST (set)));
5887     }
5888   if (for_each_rtx (&real_pat, errata_find_address_regs, NULL))
5889     {
5890       emit_insn_before (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)), insn);
5891       emit_insn_before (gen_nop (), insn);
5892       emit_insn_before (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)), insn);
5893       group_idx = 0;
5894       memset (last_group, 0, sizeof last_group);
5895     }
5896 }
5897
5898 /* Emit extra nops if they are required to work around hardware errata.  */
5899
5900 static void
5901 fixup_errata (void)
5902 {
5903   rtx insn;
5904
5905   if (! TARGET_B_STEP)
5906     return;
5907
5908   group_idx = 0;
5909   memset (last_group, 0, sizeof last_group);
5910
5911   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
5912     {
5913       if (!INSN_P (insn))
5914         continue;
5915
5916       if (ia64_safe_type (insn) == TYPE_S)
5917         {
5918           group_idx ^= 1;
5919           memset (last_group + group_idx, 0, sizeof last_group[group_idx]);
5920         }
5921       else
5922         errata_emit_nops (insn);
5923     }
5924 }
5925 \f
5926
5927 /* Instruction scheduling support.  */
5928
5929 #define NR_BUNDLES 10
5930
5931 /* A list of names of all available bundles.  */
5932
5933 static const char *bundle_name [NR_BUNDLES] =
5934 {
5935   ".mii",
5936   ".mmi",
5937   ".mfi",
5938   ".mmf",
5939 #if NR_BUNDLES == 10
5940   ".bbb",
5941   ".mbb",
5942 #endif
5943   ".mib",
5944   ".mmb",
5945   ".mfb",
5946   ".mlx"
5947 };
5948
5949 /* Nonzero if we should insert stop bits into the schedule.  */
5950
5951 int ia64_final_schedule = 0;
5952
5953 /* Codes of the corresponding quieryied units: */
5954
5955 static int _0mii_, _0mmi_, _0mfi_, _0mmf_;
5956 static int _0bbb_, _0mbb_, _0mib_, _0mmb_, _0mfb_, _0mlx_;
5957
5958 static int _1mii_, _1mmi_, _1mfi_, _1mmf_;
5959 static int _1bbb_, _1mbb_, _1mib_, _1mmb_, _1mfb_, _1mlx_;
5960
5961 static int pos_1, pos_2, pos_3, pos_4, pos_5, pos_6;
5962
5963 /* The following variable value is an insn group barrier.  */
5964
5965 static rtx dfa_stop_insn;
5966
5967 /* The following variable value is the last issued insn.  */
5968
5969 static rtx last_scheduled_insn;
5970
5971 /* The following variable value is size of the DFA state.  */
5972
5973 static size_t dfa_state_size;
5974
5975 /* The following variable value is pointer to a DFA state used as
5976    temporary variable.  */
5977
5978 static state_t temp_dfa_state = NULL;
5979
5980 /* The following variable value is DFA state after issuing the last
5981    insn.  */
5982
5983 static state_t prev_cycle_state = NULL;
5984
5985 /* The following array element values are TRUE if the corresponding
5986    insn requires to add stop bits before it.  */
5987
5988 static char *stops_p;
5989
5990 /* The following variable is used to set up the mentioned above array.  */
5991
5992 static int stop_before_p = 0;
5993
5994 /* The following variable value is length of the arrays `clocks' and
5995    `add_cycles'. */
5996
5997 static int clocks_length;
5998
5999 /* The following array element values are cycles on which the
6000    corresponding insn will be issued.  The array is used only for
6001    Itanium1.  */
6002
6003 static int *clocks;
6004
6005 /* The following array element values are numbers of cycles should be
6006    added to improve insn scheduling for MM_insns for Itanium1.  */
6007
6008 static int *add_cycles;
6009
6010 static rtx ia64_single_set (rtx);
6011 static void ia64_emit_insn_before (rtx, rtx);
6012
6013 /* Map a bundle number to its pseudo-op.  */
6014
6015 const char *
6016 get_bundle_name (int b)
6017 {
6018   return bundle_name[b];
6019 }
6020
6021
6022 /* Return the maximum number of instructions a cpu can issue.  */
6023
6024 static int
6025 ia64_issue_rate (void)
6026 {
6027   return 6;
6028 }
6029
6030 /* Helper function - like single_set, but look inside COND_EXEC.  */
6031
6032 static rtx
6033 ia64_single_set (rtx insn)
6034 {
6035   rtx x = PATTERN (insn), ret;
6036   if (GET_CODE (x) == COND_EXEC)
6037     x = COND_EXEC_CODE (x);
6038   if (GET_CODE (x) == SET)
6039     return x;
6040
6041   /* Special case here prologue_allocate_stack and epilogue_deallocate_stack.
6042      Although they are not classical single set, the second set is there just
6043      to protect it from moving past FP-relative stack accesses.  */
6044   switch (recog_memoized (insn))
6045     {
6046     case CODE_FOR_prologue_allocate_stack:
6047     case CODE_FOR_epilogue_deallocate_stack:
6048       ret = XVECEXP (x, 0, 0);
6049       break;
6050
6051     default:
6052       ret = single_set_2 (insn, x);
6053       break;
6054     }
6055
6056   return ret;
6057 }
6058
6059 /* Adjust the cost of a scheduling dependency.  Return the new cost of
6060    a dependency LINK or INSN on DEP_INSN.  COST is the current cost.  */
6061
6062 static int
6063 ia64_adjust_cost (rtx insn, rtx link, rtx dep_insn, int cost)
6064 {
6065   enum attr_itanium_class dep_class;
6066   enum attr_itanium_class insn_class;
6067
6068   if (REG_NOTE_KIND (link) != REG_DEP_OUTPUT)
6069     return cost;
6070
6071   insn_class = ia64_safe_itanium_class (insn);
6072   dep_class = ia64_safe_itanium_class (dep_insn);
6073   if (dep_class == ITANIUM_CLASS_ST || dep_class == ITANIUM_CLASS_STF
6074       || insn_class == ITANIUM_CLASS_ST || insn_class == ITANIUM_CLASS_STF)
6075     return 0;
6076
6077   return cost;
6078 }
6079
6080 /* Like emit_insn_before, but skip cycle_display notes.
6081    ??? When cycle display notes are implemented, update this.  */
6082
6083 static void
6084 ia64_emit_insn_before (rtx insn, rtx before)
6085 {
6086   emit_insn_before (insn, before);
6087 }
6088
6089 /* The following function marks insns who produce addresses for load
6090    and store insns.  Such insns will be placed into M slots because it
6091    decrease latency time for Itanium1 (see function
6092    `ia64_produce_address_p' and the DFA descriptions).  */
6093
6094 static void
6095 ia64_dependencies_evaluation_hook (rtx head, rtx tail)
6096 {
6097   rtx insn, link, next, next_tail;
6098
6099   next_tail = NEXT_INSN (tail);
6100   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
6101     if (INSN_P (insn))
6102       insn->call = 0;
6103   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
6104     if (INSN_P (insn)
6105         && ia64_safe_itanium_class (insn) == ITANIUM_CLASS_IALU)
6106       {
6107         for (link = INSN_DEPEND (insn); link != 0; link = XEXP (link, 1))
6108           {
6109             next = XEXP (link, 0);
6110             if ((ia64_safe_itanium_class (next) == ITANIUM_CLASS_ST
6111                  || ia64_safe_itanium_class (next) == ITANIUM_CLASS_STF)
6112                 && ia64_st_address_bypass_p (insn, next))
6113               break;
6114             else if ((ia64_safe_itanium_class (next) == ITANIUM_CLASS_LD
6115                       || ia64_safe_itanium_class (next)
6116                       == ITANIUM_CLASS_FLD)
6117                      && ia64_ld_address_bypass_p (insn, next))
6118               break;
6119           }
6120         insn->call = link != 0;
6121       }
6122 }
6123
6124 /* We're beginning a new block.  Initialize data structures as necessary.  */
6125
6126 static void
6127 ia64_sched_init (FILE *dump ATTRIBUTE_UNUSED,
6128                  int sched_verbose ATTRIBUTE_UNUSED,
6129                  int max_ready ATTRIBUTE_UNUSED)
6130 {
6131 #ifdef ENABLE_CHECKING
6132   rtx insn;
6133
6134   if (reload_completed)
6135     for (insn = NEXT_INSN (current_sched_info->prev_head);
6136          insn != current_sched_info->next_tail;
6137          insn = NEXT_INSN (insn))
6138       if (SCHED_GROUP_P (insn))
6139         abort ();
6140 #endif
6141   last_scheduled_insn = NULL_RTX;
6142   init_insn_group_barriers ();
6143 }
6144
6145 /* We are about to being issuing insns for this clock cycle.
6146    Override the default sort algorithm to better slot instructions.  */
6147
6148 static int
6149 ia64_dfa_sched_reorder (FILE *dump, int sched_verbose, rtx *ready,
6150                         int *pn_ready, int clock_var ATTRIBUTE_UNUSED,
6151                         int reorder_type)
6152 {
6153   int n_asms;
6154   int n_ready = *pn_ready;
6155   rtx *e_ready = ready + n_ready;
6156   rtx *insnp;
6157
6158   if (sched_verbose)
6159     fprintf (dump, "// ia64_dfa_sched_reorder (type %d):\n", reorder_type);
6160
6161   if (reorder_type == 0)
6162     {
6163       /* First, move all USEs, CLOBBERs and other crud out of the way.  */
6164       n_asms = 0;
6165       for (insnp = ready; insnp < e_ready; insnp++)
6166         if (insnp < e_ready)
6167           {
6168             rtx insn = *insnp;
6169             enum attr_type t = ia64_safe_type (insn);
6170             if (t == TYPE_UNKNOWN)
6171               {
6172                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_INPUT
6173                     || asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0)
6174                   {
6175                     rtx lowest = ready[n_asms];
6176                     ready[n_asms] = insn;
6177                     *insnp = lowest;
6178                     n_asms++;
6179                   }
6180                 else
6181                   {
6182                     rtx highest = ready[n_ready - 1];
6183                     ready[n_ready - 1] = insn;
6184                     *insnp = highest;
6185                     return 1;
6186                   }
6187               }
6188           }
6189
6190       if (n_asms < n_ready)
6191         {
6192           /* Some normal insns to process.  Skip the asms.  */
6193           ready += n_asms;
6194           n_ready -= n_asms;
6195         }
6196       else if (n_ready > 0)
6197         return 1;
6198     }
6199
6200   if (ia64_final_schedule)
6201     {
6202       int deleted = 0;
6203       int nr_need_stop = 0;
6204
6205       for (insnp = ready; insnp < e_ready; insnp++)
6206         if (safe_group_barrier_needed_p (*insnp))
6207           nr_need_stop++;
6208
6209       if (reorder_type == 1 && n_ready == nr_need_stop)
6210         return 0;
6211       if (reorder_type == 0)
6212         return 1;
6213       insnp = e_ready;
6214       /* Move down everything that needs a stop bit, preserving
6215          relative order.  */
6216       while (insnp-- > ready + deleted)
6217         while (insnp >= ready + deleted)
6218           {
6219             rtx insn = *insnp;
6220             if (! safe_group_barrier_needed_p (insn))
6221               break;
6222             memmove (ready + 1, ready, (insnp - ready) * sizeof (rtx));
6223             *ready = insn;
6224             deleted++;
6225           }
6226       n_ready -= deleted;
6227       ready += deleted;
6228     }
6229
6230   return 1;
6231 }
6232
6233 /* We are about to being issuing insns for this clock cycle.  Override
6234    the default sort algorithm to better slot instructions.  */
6235
6236 static int
6237 ia64_sched_reorder (FILE *dump, int sched_verbose, rtx *ready, int *pn_ready,
6238                     int clock_var)
6239 {
6240   return ia64_dfa_sched_reorder (dump, sched_verbose, ready,
6241                                  pn_ready, clock_var, 0);
6242 }
6243
6244 /* Like ia64_sched_reorder, but called after issuing each insn.
6245    Override the default sort algorithm to better slot instructions.  */
6246
6247 static int
6248 ia64_sched_reorder2 (FILE *dump ATTRIBUTE_UNUSED,
6249                      int sched_verbose ATTRIBUTE_UNUSED, rtx *ready,
6250                      int *pn_ready, int clock_var)
6251 {
6252   if (ia64_tune == PROCESSOR_ITANIUM && reload_completed && last_scheduled_insn)
6253     clocks [INSN_UID (last_scheduled_insn)] = clock_var;
6254   return ia64_dfa_sched_reorder (dump, sched_verbose, ready, pn_ready,
6255                                  clock_var, 1);
6256 }
6257
6258 /* We are about to issue INSN.  Return the number of insns left on the
6259    ready queue that can be issued this cycle.  */
6260
6261 static int
6262 ia64_variable_issue (FILE *dump ATTRIBUTE_UNUSED,
6263                      int sched_verbose ATTRIBUTE_UNUSED,
6264                      rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
6265                      int can_issue_more ATTRIBUTE_UNUSED)
6266 {
6267   last_scheduled_insn = insn;
6268   memcpy (prev_cycle_state, curr_state, dfa_state_size);
6269   if (reload_completed)
6270     {
6271       if (group_barrier_needed_p (insn))
6272         abort ();
6273       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6274         init_insn_group_barriers ();
6275       stops_p [INSN_UID (insn)] = stop_before_p;
6276       stop_before_p = 0;
6277     }
6278   return 1;
6279 }
6280
6281 /* We are choosing insn from the ready queue.  Return nonzero if INSN
6282    can be chosen.  */
6283
6284 static int
6285 ia64_first_cycle_multipass_dfa_lookahead_guard (rtx insn)
6286 {
6287   if (insn == NULL_RTX || !INSN_P (insn))
6288     abort ();
6289   return (!reload_completed
6290           || !safe_group_barrier_needed_p (insn));
6291 }
6292
6293 /* The following variable value is pseudo-insn used by the DFA insn
6294    scheduler to change the DFA state when the simulated clock is
6295    increased.  */
6296
6297 static rtx dfa_pre_cycle_insn;
6298
6299 /* We are about to being issuing INSN.  Return nonzero if we can not
6300    issue it on given cycle CLOCK and return zero if we should not sort
6301    the ready queue on the next clock start.  */
6302
6303 static int
6304 ia64_dfa_new_cycle (FILE *dump, int verbose, rtx insn, int last_clock,
6305                     int clock, int *sort_p)
6306 {
6307   int setup_clocks_p = FALSE;
6308
6309   if (insn == NULL_RTX || !INSN_P (insn))
6310     abort ();
6311   if ((reload_completed && safe_group_barrier_needed_p (insn))
6312       || (last_scheduled_insn
6313           && (GET_CODE (last_scheduled_insn) == CALL_INSN
6314               || GET_CODE (PATTERN (last_scheduled_insn)) == ASM_INPUT
6315               || asm_noperands (PATTERN (last_scheduled_insn)) >= 0)))
6316     {
6317       init_insn_group_barriers ();
6318       if (verbose && dump)
6319         fprintf (dump, "//    Stop should be before %d%s\n", INSN_UID (insn),
6320                  last_clock == clock ? " + cycle advance" : "");
6321       stop_before_p = 1;
6322       if (last_clock == clock)
6323         {
6324           state_transition (curr_state, dfa_stop_insn);
6325           if (TARGET_EARLY_STOP_BITS)
6326             *sort_p = (last_scheduled_insn == NULL_RTX
6327                        || GET_CODE (last_scheduled_insn) != CALL_INSN);
6328           else
6329             *sort_p = 0;
6330           return 1;
6331         }
6332       else if (reload_completed)
6333         setup_clocks_p = TRUE;
6334       memcpy (curr_state, prev_cycle_state, dfa_state_size);
6335       state_transition (curr_state, dfa_stop_insn);
6336       state_transition (curr_state, dfa_pre_cycle_insn);
6337       state_transition (curr_state, NULL);
6338     }
6339   else if (reload_completed)
6340     setup_clocks_p = TRUE;
6341   if (setup_clocks_p && ia64_tune == PROCESSOR_ITANIUM
6342       && GET_CODE (PATTERN (insn)) != ASM_INPUT
6343       && asm_noperands (PATTERN (insn)) == 0)
6344     {
6345       enum attr_itanium_class c = ia64_safe_itanium_class (insn);
6346
6347       if (c != ITANIUM_CLASS_MMMUL && c != ITANIUM_CLASS_MMSHF)
6348         {
6349           rtx link;
6350           int d = -1;
6351
6352           for (link = LOG_LINKS (insn); link; link = XEXP (link, 1))
6353             if (REG_NOTE_KIND (link) == 0)
6354               {
6355                 enum attr_itanium_class dep_class;
6356                 rtx dep_insn = XEXP (link, 0);
6357
6358                 dep_class = ia64_safe_itanium_class (dep_insn);
6359                 if ((dep_class == ITANIUM_CLASS_MMMUL
6360                      || dep_class == ITANIUM_CLASS_MMSHF)
6361                     && last_clock - clocks [INSN_UID (dep_insn)] < 4
6362                     && (d < 0
6363                         || last_clock - clocks [INSN_UID (dep_insn)] < d))
6364                   d = last_clock - clocks [INSN_UID (dep_insn)];
6365               }
6366           if (d >= 0)
6367             add_cycles [INSN_UID (insn)] = 3 - d;
6368         }
6369     }
6370   return 0;
6371 }
6372
6373 \f
6374
6375 /* The following page contains abstract data `bundle states' which are
6376    used for bundling insns (inserting nops and template generation).  */
6377
6378 /* The following describes state of insn bundling.  */
6379
6380 struct bundle_state
6381 {
6382   /* Unique bundle state number to identify them in the debugging
6383      output  */
6384   int unique_num;
6385   rtx insn;     /* corresponding insn, NULL for the 1st and the last state  */
6386   /* number nops before and after the insn  */
6387   short before_nops_num, after_nops_num;
6388   int insn_num; /* insn number (0 - for initial state, 1 - for the 1st
6389                    insn */
6390   int cost;     /* cost of the state in cycles */
6391   int accumulated_insns_num; /* number of all previous insns including
6392                                 nops.  L is considered as 2 insns */
6393   int branch_deviation; /* deviation of previous branches from 3rd slots  */
6394   struct bundle_state *next;  /* next state with the same insn_num  */
6395   struct bundle_state *originator; /* originator (previous insn state)  */
6396   /* All bundle states are in the following chain.  */
6397   struct bundle_state *allocated_states_chain;
6398   /* The DFA State after issuing the insn and the nops.  */
6399   state_t dfa_state;
6400 };
6401
6402 /* The following is map insn number to the corresponding bundle state.  */
6403
6404 static struct bundle_state **index_to_bundle_states;
6405
6406 /* The unique number of next bundle state.  */
6407
6408 static int bundle_states_num;
6409
6410 /* All allocated bundle states are in the following chain.  */
6411
6412 static struct bundle_state *allocated_bundle_states_chain;
6413
6414 /* All allocated but not used bundle states are in the following
6415    chain.  */
6416
6417 static struct bundle_state *free_bundle_state_chain;
6418
6419
6420 /* The following function returns a free bundle state.  */
6421
6422 static struct bundle_state *
6423 get_free_bundle_state (void)
6424 {
6425   struct bundle_state *result;
6426
6427   if (free_bundle_state_chain != NULL)
6428     {
6429       result = free_bundle_state_chain;
6430       free_bundle_state_chain = result->next;
6431     }
6432   else
6433     {
6434       result = xmalloc (sizeof (struct bundle_state));
6435       result->dfa_state = xmalloc (dfa_state_size);
6436       result->allocated_states_chain = allocated_bundle_states_chain;
6437       allocated_bundle_states_chain = result;
6438     }
6439   result->unique_num = bundle_states_num++;
6440   return result;
6441
6442 }
6443
6444 /* The following function frees given bundle state.  */
6445
6446 static void
6447 free_bundle_state (struct bundle_state *state)
6448 {
6449   state->next = free_bundle_state_chain;
6450   free_bundle_state_chain = state;
6451 }
6452
6453 /* Start work with abstract data `bundle states'.  */
6454
6455 static void
6456 initiate_bundle_states (void)
6457 {
6458   bundle_states_num = 0;
6459   free_bundle_state_chain = NULL;
6460   allocated_bundle_states_chain = NULL;
6461 }
6462
6463 /* Finish work with abstract data `bundle states'.  */
6464
6465 static void
6466 finish_bundle_states (void)
6467 {
6468   struct bundle_state *curr_state, *next_state;
6469
6470   for (curr_state = allocated_bundle_states_chain;
6471        curr_state != NULL;
6472        curr_state = next_state)
6473     {
6474       next_state = curr_state->allocated_states_chain;
6475       free (curr_state->dfa_state);
6476       free (curr_state);
6477     }
6478 }
6479
6480 /* Hash table of the bundle states.  The key is dfa_state and insn_num
6481    of the bundle states.  */
6482
6483 static htab_t bundle_state_table;
6484
6485 /* The function returns hash of BUNDLE_STATE.  */
6486
6487 static unsigned
6488 bundle_state_hash (const void *bundle_state)
6489 {
6490   const struct bundle_state *state = (struct bundle_state *) bundle_state;
6491   unsigned result, i;
6492
6493   for (result = i = 0; i < dfa_state_size; i++)
6494     result += (((unsigned char *) state->dfa_state) [i]
6495                << ((i % CHAR_BIT) * 3 + CHAR_BIT));
6496   return result + state->insn_num;
6497 }
6498
6499 /* The function returns nonzero if the bundle state keys are equal.  */
6500
6501 static int
6502 bundle_state_eq_p (const void *bundle_state_1, const void *bundle_state_2)
6503 {
6504   const struct bundle_state * state1 = (struct bundle_state *) bundle_state_1;
6505   const struct bundle_state * state2 = (struct bundle_state *) bundle_state_2;
6506
6507   return (state1->insn_num == state2->insn_num
6508           && memcmp (state1->dfa_state, state2->dfa_state,
6509                      dfa_state_size) == 0);
6510 }
6511
6512 /* The function inserts the BUNDLE_STATE into the hash table.  The
6513    function returns nonzero if the bundle has been inserted into the
6514    table.  The table contains the best bundle state with given key.  */
6515
6516 static int
6517 insert_bundle_state (struct bundle_state *bundle_state)
6518 {
6519   void **entry_ptr;
6520
6521   entry_ptr = htab_find_slot (bundle_state_table, bundle_state, 1);
6522   if (*entry_ptr == NULL)
6523     {
6524       bundle_state->next = index_to_bundle_states [bundle_state->insn_num];
6525       index_to_bundle_states [bundle_state->insn_num] = bundle_state;
6526       *entry_ptr = (void *) bundle_state;
6527       return TRUE;
6528     }
6529   else if (bundle_state->cost < ((struct bundle_state *) *entry_ptr)->cost
6530            || (bundle_state->cost == ((struct bundle_state *) *entry_ptr)->cost
6531                && (((struct bundle_state *)*entry_ptr)->accumulated_insns_num
6532                    > bundle_state->accumulated_insns_num
6533                    || (((struct bundle_state *)
6534                         *entry_ptr)->accumulated_insns_num
6535                        == bundle_state->accumulated_insns_num
6536                        && ((struct bundle_state *)
6537                            *entry_ptr)->branch_deviation
6538                        > bundle_state->branch_deviation))))
6539
6540     {
6541       struct bundle_state temp;
6542
6543       temp = *(struct bundle_state *) *entry_ptr;
6544       *(struct bundle_state *) *entry_ptr = *bundle_state;
6545       ((struct bundle_state *) *entry_ptr)->next = temp.next;
6546       *bundle_state = temp;
6547     }
6548   return FALSE;
6549 }
6550
6551 /* Start work with the hash table.  */
6552
6553 static void
6554 initiate_bundle_state_table (void)
6555 {
6556   bundle_state_table = htab_create (50, bundle_state_hash, bundle_state_eq_p,
6557                                     (htab_del) 0);
6558 }
6559
6560 /* Finish work with the hash table.  */
6561
6562 static void
6563 finish_bundle_state_table (void)
6564 {
6565   htab_delete (bundle_state_table);
6566 }
6567
6568 \f
6569
6570 /* The following variable is a insn `nop' used to check bundle states
6571    with different number of inserted nops.  */
6572
6573 static rtx ia64_nop;
6574
6575 /* The following function tries to issue NOPS_NUM nops for the current
6576    state without advancing processor cycle.  If it failed, the
6577    function returns FALSE and frees the current state.  */
6578
6579 static int
6580 try_issue_nops (struct bundle_state *curr_state, int nops_num)
6581 {
6582   int i;
6583
6584   for (i = 0; i < nops_num; i++)
6585     if (state_transition (curr_state->dfa_state, ia64_nop) >= 0)
6586       {
6587         free_bundle_state (curr_state);
6588         return FALSE;
6589       }
6590   return TRUE;
6591 }
6592
6593 /* The following function tries to issue INSN for the current
6594    state without advancing processor cycle.  If it failed, the
6595    function returns FALSE and frees the current state.  */
6596
6597 static int
6598 try_issue_insn (struct bundle_state *curr_state, rtx insn)
6599 {
6600   if (insn && state_transition (curr_state->dfa_state, insn) >= 0)
6601     {
6602       free_bundle_state (curr_state);
6603       return FALSE;
6604     }
6605   return TRUE;
6606 }
6607
6608 /* The following function tries to issue BEFORE_NOPS_NUM nops and INSN
6609    starting with ORIGINATOR without advancing processor cycle.  If
6610    TRY_BUNDLE_END_P is TRUE, the function also/only (if
6611    ONLY_BUNDLE_END_P is TRUE) tries to issue nops to fill all bundle.
6612    If it was successful, the function creates new bundle state and
6613    insert into the hash table and into `index_to_bundle_states'.  */
6614
6615 static void
6616 issue_nops_and_insn (struct bundle_state *originator, int before_nops_num,
6617                      rtx insn, int try_bundle_end_p, int only_bundle_end_p)
6618 {
6619   struct bundle_state *curr_state;
6620
6621   curr_state = get_free_bundle_state ();
6622   memcpy (curr_state->dfa_state, originator->dfa_state, dfa_state_size);
6623   curr_state->insn = insn;
6624   curr_state->insn_num = originator->insn_num + 1;
6625   curr_state->cost = originator->cost;
6626   curr_state->originator = originator;
6627   curr_state->before_nops_num = before_nops_num;
6628   curr_state->after_nops_num = 0;
6629   curr_state->accumulated_insns_num
6630     = originator->accumulated_insns_num + before_nops_num;
6631   curr_state->branch_deviation = originator->branch_deviation;
6632   if (insn == NULL_RTX)
6633     abort ();
6634   else if (INSN_CODE (insn) == CODE_FOR_insn_group_barrier)
6635     {
6636       if (GET_MODE (insn) == TImode)
6637         abort ();
6638       if (!try_issue_nops (curr_state, before_nops_num))
6639         return;
6640       if (!try_issue_insn (curr_state, insn))
6641         return;
6642       memcpy (temp_dfa_state, curr_state->dfa_state, dfa_state_size);
6643       if (state_transition (temp_dfa_state, dfa_pre_cycle_insn) >= 0
6644           && curr_state->accumulated_insns_num % 3 != 0)
6645         {
6646           free_bundle_state (curr_state);
6647           return;
6648         }
6649     }
6650   else if (GET_MODE (insn) != TImode)
6651     {
6652       if (!try_issue_nops (curr_state, before_nops_num))
6653         return;
6654       if (!try_issue_insn (curr_state, insn))
6655         return;
6656       curr_state->accumulated_insns_num++;
6657       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_INPUT
6658           || asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0)
6659         abort ();
6660       if (ia64_safe_type (insn) == TYPE_L)
6661         curr_state->accumulated_insns_num++;
6662     }
6663   else
6664     {
6665       state_transition (curr_state->dfa_state, dfa_pre_cycle_insn);
6666       state_transition (curr_state->dfa_state, NULL);
6667       curr_state->cost++;
6668       if (!try_issue_nops (curr_state, before_nops_num))
6669         return;
6670       if (!try_issue_insn (curr_state, insn))
6671         return;
6672       curr_state->accumulated_insns_num++;
6673       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_INPUT
6674           || asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0)
6675         {
6676           /* Finish bundle containing asm insn.  */
6677           curr_state->after_nops_num
6678             = 3 - curr_state->accumulated_insns_num % 3;
6679           curr_state->accumulated_insns_num
6680             += 3 - curr_state->accumulated_insns_num % 3;
6681         }
6682       else if (ia64_safe_type (insn) == TYPE_L)
6683         curr_state->accumulated_insns_num++;
6684     }
6685   if (ia64_safe_type (insn) == TYPE_B)
6686     curr_state->branch_deviation
6687       += 2 - (curr_state->accumulated_insns_num - 1) % 3;
6688   if (try_bundle_end_p && curr_state->accumulated_insns_num % 3 != 0)
6689     {
6690       if (!only_bundle_end_p && insert_bundle_state (curr_state))
6691         {
6692           state_t dfa_state;
6693           struct bundle_state *curr_state1;
6694           struct bundle_state *allocated_states_chain;
6695
6696           curr_state1 = get_free_bundle_state ();
6697           dfa_state = curr_state1->dfa_state;
6698           allocated_states_chain = curr_state1->allocated_states_chain;
6699           *curr_state1 = *curr_state;
6700           curr_state1->dfa_state = dfa_state;
6701           curr_state1->allocated_states_chain = allocated_states_chain;
6702           memcpy (curr_state1->dfa_state, curr_state->dfa_state,
6703                   dfa_state_size);
6704           curr_state = curr_state1;
6705         }
6706       if (!try_issue_nops (curr_state,
6707                            3 - curr_state->accumulated_insns_num % 3))
6708         return;
6709       curr_state->after_nops_num
6710         = 3 - curr_state->accumulated_insns_num % 3;
6711       curr_state->accumulated_insns_num
6712         += 3 - curr_state->accumulated_insns_num % 3;
6713     }
6714   if (!insert_bundle_state (curr_state))
6715     free_bundle_state (curr_state);
6716   return;
6717 }
6718
6719 /* The following function returns position in the two window bundle
6720    for given STATE.  */
6721
6722 static int
6723 get_max_pos (state_t state)
6724 {
6725   if (cpu_unit_reservation_p (state, pos_6))
6726     return 6;
6727   else if (cpu_unit_reservation_p (state, pos_5))
6728     return 5;
6729   else if (cpu_unit_reservation_p (state, pos_4))
6730     return 4;
6731   else if (cpu_unit_reservation_p (state, pos_3))
6732     return 3;
6733   else if (cpu_unit_reservation_p (state, pos_2))
6734     return 2;
6735   else if (cpu_unit_reservation_p (state, pos_1))
6736     return 1;
6737   else
6738     return 0;
6739 }
6740
6741 /* The function returns code of a possible template for given position
6742    and state.  The function should be called only with 2 values of
6743    position equal to 3 or 6.  */
6744
6745 static int
6746 get_template (state_t state, int pos)
6747 {
6748   switch (pos)
6749     {
6750     case 3:
6751       if (cpu_unit_reservation_p (state, _0mii_))
6752         return 0;
6753       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _0mmi_))
6754         return 1;
6755       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _0mfi_))
6756         return 2;
6757       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _0mmf_))
6758         return 3;
6759       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _0bbb_))
6760         return 4;
6761       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _0mbb_))
6762         return 5;
6763       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _0mib_))
6764         return 6;
6765       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _0mmb_))
6766         return 7;
6767       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _0mfb_))
6768         return 8;
6769       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _0mlx_))
6770         return 9;
6771       else
6772         abort ();
6773     case 6:
6774       if (cpu_unit_reservation_p (state, _1mii_))
6775         return 0;
6776       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _1mmi_))
6777         return 1;
6778       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _1mfi_))
6779         return 2;
6780       else if (_1mmf_ >= 0 && cpu_unit_reservation_p (state, _1mmf_))
6781         return 3;
6782       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _1bbb_))
6783         return 4;
6784       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _1mbb_))
6785         return 5;
6786       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _1mib_))
6787         return 6;
6788       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _1mmb_))
6789         return 7;
6790       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _1mfb_))
6791         return 8;
6792       else if (cpu_unit_reservation_p (state, _1mlx_))
6793         return 9;
6794       else
6795         abort ();
6796     default:
6797       abort ();
6798     }
6799 }
6800
6801 /* The following function returns an insn important for insn bundling
6802    followed by INSN and before TAIL.  */
6803
6804 static rtx
6805 get_next_important_insn (rtx insn, rtx tail)
6806 {
6807   for (; insn && insn != tail; insn = NEXT_INSN (insn))
6808     if (INSN_P (insn)
6809         && ia64_safe_itanium_class (insn) != ITANIUM_CLASS_IGNORE
6810         && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
6811         && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
6812       return insn;
6813   return NULL_RTX;
6814 }
6815
6816 /* The following function does insn bundling.  Bundling means
6817    inserting templates and nop insns to fit insn groups into permitted
6818    templates.  Instruction scheduling uses NDFA (non-deterministic
6819    finite automata) encoding informations about the templates and the
6820    inserted nops.  Nondeterminism of the automata permits follows
6821    all possible insn sequences very fast.
6822
6823    Unfortunately it is not possible to get information about inserting
6824    nop insns and used templates from the automata states.  The
6825    automata only says that we can issue an insn possibly inserting
6826    some nops before it and using some template.  Therefore insn
6827    bundling in this function is implemented by using DFA
6828    (deterministic finite automata).  We follows all possible insn
6829    sequences by inserting 0-2 nops (that is what the NDFA describe for
6830    insn scheduling) before/after each insn being bundled.  We know the
6831    start of simulated processor cycle from insn scheduling (insn
6832    starting a new cycle has TImode).
6833
6834    Simple implementation of insn bundling would create enormous
6835    number of possible insn sequences satisfying information about new
6836    cycle ticks taken from the insn scheduling.  To make the algorithm
6837    practical we use dynamic programming.  Each decision (about
6838    inserting nops and implicitly about previous decisions) is described
6839    by structure bundle_state (see above).  If we generate the same
6840    bundle state (key is automaton state after issuing the insns and
6841    nops for it), we reuse already generated one.  As consequence we
6842    reject some decisions which can not improve the solution and
6843    reduce memory for the algorithm.
6844
6845    When we reach the end of EBB (extended basic block), we choose the
6846    best sequence and then, moving back in EBB, insert templates for
6847    the best alternative.  The templates are taken from querying
6848    automaton state for each insn in chosen bundle states.
6849
6850    So the algorithm makes two (forward and backward) passes through
6851    EBB.  There is an additional forward pass through EBB for Itanium1
6852    processor.  This pass inserts more nops to make dependency between
6853    a producer insn and MMMUL/MMSHF at least 4 cycles long.  */
6854
6855 static void
6856 bundling (FILE *dump, int verbose, rtx prev_head_insn, rtx tail)
6857 {
6858   struct bundle_state *curr_state, *next_state, *best_state;
6859   rtx insn, next_insn;
6860   int insn_num;
6861   int i, bundle_end_p, only_bundle_end_p, asm_p;
6862   int pos = 0, max_pos, template0, template1;
6863   rtx b;
6864   rtx nop;
6865   enum attr_type type;
6866
6867   insn_num = 0;
6868   /* Count insns in the EBB.  */
6869   for (insn = NEXT_INSN (prev_head_insn);
6870        insn && insn != tail;
6871        insn = NEXT_INSN (insn))
6872     if (INSN_P (insn))
6873       insn_num++;
6874   if (insn_num == 0)
6875     return;
6876   bundling_p = 1;
6877   dfa_clean_insn_cache ();
6878   initiate_bundle_state_table ();
6879   index_to_bundle_states = xmalloc ((insn_num + 2)
6880                                     * sizeof (struct bundle_state *));
6881   /* First (forward) pass -- generation of bundle states.  */
6882   curr_state = get_free_bundle_state ();
6883   curr_state->insn = NULL;
6884   curr_state->before_nops_num = 0;
6885   curr_state->after_nops_num = 0;
6886   curr_state->insn_num = 0;
6887   curr_state->cost = 0;
6888   curr_state->accumulated_insns_num = 0;
6889   curr_state->branch_deviation = 0;
6890   curr_state->next = NULL;
6891   curr_state->originator = NULL;
6892   state_reset (curr_state->dfa_state);
6893   index_to_bundle_states [0] = curr_state;
6894   insn_num = 0;
6895   /* Shift cycle mark if it is put on insn which could be ignored.  */
6896   for (insn = NEXT_INSN (prev_head_insn);
6897        insn != tail;
6898        insn = NEXT_INSN (insn))
6899     if (INSN_P (insn)
6900         && (ia64_safe_itanium_class (insn) == ITANIUM_CLASS_IGNORE
6901             || GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE
6902             || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
6903         && GET_MODE (insn) == TImode)
6904       {
6905         PUT_MODE (insn, VOIDmode);
6906         for (next_insn = NEXT_INSN (insn);
6907              next_insn != tail;
6908              next_insn = NEXT_INSN (next_insn))
6909           if (INSN_P (next_insn)
6910               && ia64_safe_itanium_class (next_insn) != ITANIUM_CLASS_IGNORE
6911               && GET_CODE (PATTERN (next_insn)) != USE
6912               && GET_CODE (PATTERN (next_insn)) != CLOBBER)
6913             {
6914               PUT_MODE (next_insn, TImode);
6915               break;
6916             }
6917       }
6918   /* Froward pass: generation of bundle states.  */
6919   for (insn = get_next_important_insn (NEXT_INSN (prev_head_insn), tail);
6920        insn != NULL_RTX;
6921        insn = next_insn)
6922     {
6923       if (!INSN_P (insn)
6924           || ia64_safe_itanium_class (insn) == ITANIUM_CLASS_IGNORE
6925           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE
6926           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
6927         abort ();
6928       type = ia64_safe_type (insn);
6929       next_insn = get_next_important_insn (NEXT_INSN (insn), tail);
6930       insn_num++;
6931       index_to_bundle_states [insn_num] = NULL;
6932       for (curr_state = index_to_bundle_states [insn_num - 1];
6933            curr_state != NULL;
6934            curr_state = next_state)
6935         {
6936           pos = curr_state->accumulated_insns_num % 3;
6937           next_state = curr_state->next;
6938           /* We must fill up the current bundle in order to start a
6939              subsequent asm insn in a new bundle.  Asm insn is always
6940              placed in a separate bundle.  */
6941           only_bundle_end_p
6942             = (next_insn != NULL_RTX
6943                && INSN_CODE (insn) == CODE_FOR_insn_group_barrier
6944                && ia64_safe_type (next_insn) == TYPE_UNKNOWN);
6945           /* We may fill up the current bundle if it is the cycle end
6946              without a group barrier.  */
6947           bundle_end_p
6948             = (only_bundle_end_p || next_insn == NULL_RTX
6949                || (GET_MODE (next_insn) == TImode
6950                    && INSN_CODE (insn) != CODE_FOR_insn_group_barrier));
6951           if (type == TYPE_F || type == TYPE_B || type == TYPE_L
6952               || type == TYPE_S
6953               /* We need to insert 2 nops for cases like M_MII.  To
6954                  guarantee issuing all insns on the same cycle for
6955                  Itanium 1, we need to issue 2 nops after the first M
6956                  insn (MnnMII where n is a nop insn).  */
6957               || ((type == TYPE_M || type == TYPE_A)
6958                   && ia64_tune == PROCESSOR_ITANIUM
6959                   && !bundle_end_p && pos == 1))
6960             issue_nops_and_insn (curr_state, 2, insn, bundle_end_p,
6961                                  only_bundle_end_p);
6962           issue_nops_and_insn (curr_state, 1, insn, bundle_end_p,
6963                                only_bundle_end_p);
6964           issue_nops_and_insn (curr_state, 0, insn, bundle_end_p,
6965                                only_bundle_end_p);
6966         }
6967       if (index_to_bundle_states [insn_num] == NULL)
6968         abort ();
6969       for (curr_state = index_to_bundle_states [insn_num];
6970            curr_state != NULL;
6971            curr_state = curr_state->next)
6972         if (verbose >= 2 && dump)
6973           {
6974             /* This structure is taken from generated code of the
6975                pipeline hazard recognizer (see file insn-attrtab.c).
6976                Please don't forget to change the structure if a new
6977                automaton is added to .md file.  */
6978             struct DFA_chip
6979             {
6980               unsigned short one_automaton_state;
6981               unsigned short oneb_automaton_state;
6982               unsigned short two_automaton_state;
6983               unsigned short twob_automaton_state;
6984             };
6985
6986             fprintf
6987               (dump,
6988                "//    Bundle state %d (orig %d, cost %d, nops %d/%d, insns %d, branch %d, state %d) for %d\n",
6989                curr_state->unique_num,
6990                (curr_state->originator == NULL
6991                 ? -1 : curr_state->originator->unique_num),
6992                curr_state->cost,
6993                curr_state->before_nops_num, curr_state->after_nops_num,
6994                curr_state->accumulated_insns_num, curr_state->branch_deviation,
6995                (ia64_tune == PROCESSOR_ITANIUM
6996                 ? ((struct DFA_chip *) curr_state->dfa_state)->oneb_automaton_state
6997                 : ((struct DFA_chip *) curr_state->dfa_state)->twob_automaton_state),
6998                INSN_UID (insn));
6999           }
7000     }
7001   if (index_to_bundle_states [insn_num] == NULL)
7002     /* We should find a solution because the 2nd insn scheduling has
7003        found one.  */
7004     abort ();
7005   /* Find a state corresponding to the best insn sequence.  */
7006   best_state = NULL;
7007   for (curr_state = index_to_bundle_states [insn_num];
7008        curr_state != NULL;
7009        curr_state = curr_state->next)
7010     /* We are just looking at the states with fully filled up last
7011        bundle.  The first we prefer insn sequences with minimal cost
7012        then with minimal inserted nops and finally with branch insns
7013        placed in the 3rd slots.  */
7014     if (curr_state->accumulated_insns_num % 3 == 0
7015         && (best_state == NULL || best_state->cost > curr_state->cost
7016             || (best_state->cost == curr_state->cost
7017                 && (curr_state->accumulated_insns_num
7018                     < best_state->accumulated_insns_num
7019                     || (curr_state->accumulated_insns_num
7020                         == best_state->accumulated_insns_num
7021                         && curr_state->branch_deviation
7022                         < best_state->branch_deviation)))))
7023       best_state = curr_state;
7024   /* Second (backward) pass: adding nops and templates.  */
7025   insn_num = best_state->before_nops_num;
7026   template0 = template1 = -1;
7027   for (curr_state = best_state;
7028        curr_state->originator != NULL;
7029        curr_state = curr_state->originator)
7030     {
7031       insn = curr_state->insn;
7032       asm_p = (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_INPUT
7033                || asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0);
7034       insn_num++;
7035       if (verbose >= 2 && dump)
7036         {
7037           struct DFA_chip
7038           {
7039             unsigned short one_automaton_state;
7040             unsigned short oneb_automaton_state;
7041             unsigned short two_automaton_state;
7042             unsigned short twob_automaton_state;
7043           };
7044
7045           fprintf
7046             (dump,
7047              "//    Best %d (orig %d, cost %d, nops %d/%d, insns %d, branch %d, state %d) for %d\n",
7048              curr_state->unique_num,
7049              (curr_state->originator == NULL
7050               ? -1 : curr_state->originator->unique_num),
7051              curr_state->cost,
7052              curr_state->before_nops_num, curr_state->after_nops_num,
7053              curr_state->accumulated_insns_num, curr_state->branch_deviation,
7054              (ia64_tune == PROCESSOR_ITANIUM
7055               ? ((struct DFA_chip *) curr_state->dfa_state)->oneb_automaton_state
7056               : ((struct DFA_chip *) curr_state->dfa_state)->twob_automaton_state),
7057              INSN_UID (insn));
7058         }
7059       /* Find the position in the current bundle window.  The window can
7060          contain at most two bundles.  Two bundle window means that
7061          the processor will make two bundle rotation.  */
7062       max_pos = get_max_pos (curr_state->dfa_state);
7063       if (max_pos == 6
7064           /* The following (negative template number) means that the
7065              processor did one bundle rotation.  */
7066           || (max_pos == 3 && template0 < 0))
7067         {
7068           /* We are at the end of the window -- find template(s) for
7069              its bundle(s).  */
7070           pos = max_pos;
7071           if (max_pos == 3)
7072             template0 = get_template (curr_state->dfa_state, 3);
7073           else
7074             {
7075               template1 = get_template (curr_state->dfa_state, 3);
7076               template0 = get_template (curr_state->dfa_state, 6);
7077             }
7078         }
7079       if (max_pos > 3 && template1 < 0)
7080         /* It may happen when we have the stop inside a bundle.  */
7081         {
7082           if (pos > 3)
7083             abort ();
7084           template1 = get_template (curr_state->dfa_state, 3);
7085           pos += 3;
7086         }
7087       if (!asm_p)
7088         /* Emit nops after the current insn.  */
7089         for (i = 0; i < curr_state->after_nops_num; i++)
7090           {
7091             nop = gen_nop ();
7092             emit_insn_after (nop, insn);
7093             pos--;
7094             if (pos < 0)
7095               abort ();
7096             if (pos % 3 == 0)
7097               {
7098                 /* We are at the start of a bundle: emit the template
7099                    (it should be defined).  */
7100                 if (template0 < 0)
7101                   abort ();
7102                 b = gen_bundle_selector (GEN_INT (template0));
7103                 ia64_emit_insn_before (b, nop);
7104                 /* If we have two bundle window, we make one bundle
7105                    rotation.  Otherwise template0 will be undefined
7106                    (negative value).  */
7107                 template0 = template1;
7108                 template1 = -1;
7109               }
7110           }
7111       /* Move the position backward in the window.  Group barrier has
7112          no slot.  Asm insn takes all bundle.  */
7113       if (INSN_CODE (insn) != CODE_FOR_insn_group_barrier
7114           && GET_CODE (PATTERN (insn)) != ASM_INPUT
7115           && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)
7116         pos--;
7117       /* Long insn takes 2 slots.  */
7118       if (ia64_safe_type (insn) == TYPE_L)
7119         pos--;
7120       if (pos < 0)
7121         abort ();
7122       if (pos % 3 == 0
7123           && INSN_CODE (insn) != CODE_FOR_insn_group_barrier
7124           && GET_CODE (PATTERN (insn)) != ASM_INPUT
7125           && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)
7126         {
7127           /* The current insn is at the bundle start: emit the
7128              template.  */
7129           if (template0 < 0)
7130             abort ();
7131           b = gen_bundle_selector (GEN_INT (template0));
7132           ia64_emit_insn_before (b, insn);
7133           b = PREV_INSN (insn);
7134           insn = b;
7135           /* See comment above in analogous place for emitting nops
7136              after the insn.  */
7137           template0 = template1;
7138           template1 = -1;
7139         }
7140       /* Emit nops after the current insn.  */
7141       for (i = 0; i < curr_state->before_nops_num; i++)
7142         {
7143           nop = gen_nop ();
7144           ia64_emit_insn_before (nop, insn);
7145           nop = PREV_INSN (insn);
7146           insn = nop;
7147           pos--;
7148           if (pos < 0)
7149             abort ();
7150           if (pos % 3 == 0)
7151             {
7152               /* See comment above in analogous place for emitting nops
7153                  after the insn.  */
7154               if (template0 < 0)
7155                 abort ();
7156               b = gen_bundle_selector (GEN_INT (template0));
7157               ia64_emit_insn_before (b, insn);
7158               b = PREV_INSN (insn);
7159               insn = b;
7160               template0 = template1;
7161               template1 = -1;
7162             }
7163         }
7164     }
7165   if (ia64_tune == PROCESSOR_ITANIUM)
7166     /* Insert additional cycles for MM-insns (MMMUL and MMSHF).
7167        Itanium1 has a strange design, if the distance between an insn
7168        and dependent MM-insn is less 4 then we have a 6 additional
7169        cycles stall.  So we make the distance equal to 4 cycles if it
7170        is less.  */
7171     for (insn = get_next_important_insn (NEXT_INSN (prev_head_insn), tail);
7172          insn != NULL_RTX;
7173          insn = next_insn)
7174       {
7175         if (!INSN_P (insn)
7176             || ia64_safe_itanium_class (insn) == ITANIUM_CLASS_IGNORE
7177             || GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE
7178             || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
7179           abort ();
7180         next_insn = get_next_important_insn (NEXT_INSN (insn), tail);
7181         if (INSN_UID (insn) < clocks_length && add_cycles [INSN_UID (insn)])
7182           /* We found a MM-insn which needs additional cycles.  */
7183           {
7184             rtx last;
7185             int i, j, n;
7186             int pred_stop_p;
7187
7188             /* Now we are searching for a template of the bundle in
7189                which the MM-insn is placed and the position of the
7190                insn in the bundle (0, 1, 2).  Also we are searching
7191                for that there is a stop before the insn.  */
7192             last = prev_active_insn (insn);
7193             pred_stop_p = recog_memoized (last) == CODE_FOR_insn_group_barrier;
7194             if (pred_stop_p)
7195               last = prev_active_insn (last);
7196             n = 0;
7197             for (;; last = prev_active_insn (last))
7198               if (recog_memoized (last) == CODE_FOR_bundle_selector)
7199                 {
7200                   template0 = XINT (XVECEXP (PATTERN (last), 0, 0), 0);
7201                   if (template0 == 9)
7202                     /* The insn is in MLX bundle.  Change the template
7203                        onto MFI because we will add nops before the
7204                        insn.  It simplifies subsequent code a lot.  */
7205                     PATTERN (last)
7206                       = gen_bundle_selector (const2_rtx); /* -> MFI */
7207                   break;
7208                 }
7209               else if (recog_memoized (last) != CODE_FOR_insn_group_barrier)
7210                 n++;
7211             /* Some check of correctness: the stop is not at the
7212                bundle start, there are no more 3 insns in the bundle,
7213                and the MM-insn is not at the start of bundle with
7214                template MLX.  */
7215             if ((pred_stop_p && n == 0) || n > 2
7216                 || (template0 == 9 && n != 0))
7217               abort ();
7218             /* Put nops after the insn in the bundle.  */
7219             for (j = 3 - n; j > 0; j --)
7220               ia64_emit_insn_before (gen_nop (), insn);
7221             /* It takes into account that we will add more N nops
7222                before the insn lately -- please see code below.  */
7223             add_cycles [INSN_UID (insn)]--;
7224             if (!pred_stop_p || add_cycles [INSN_UID (insn)])
7225               ia64_emit_insn_before (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)),
7226                                      insn);
7227             if (pred_stop_p)
7228               add_cycles [INSN_UID (insn)]--;
7229             for (i = add_cycles [INSN_UID (insn)]; i > 0; i--)
7230               {
7231                 /* Insert "MII;" template.  */
7232                 ia64_emit_insn_before (gen_bundle_selector (const0_rtx),
7233                                        insn);
7234                 ia64_emit_insn_before (gen_nop (), insn);
7235                 ia64_emit_insn_before (gen_nop (), insn);
7236                 if (i > 1)
7237                   {
7238                     /* To decrease code size, we use "MI;I;"
7239                        template.  */
7240                     ia64_emit_insn_before
7241                       (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)), insn);
7242                     i--;
7243                   }
7244                 ia64_emit_insn_before (gen_nop (), insn);
7245                 ia64_emit_insn_before (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)),
7246                                        insn);
7247               }
7248             /* Put the MM-insn in the same slot of a bundle with the
7249                same template as the original one.  */
7250             ia64_emit_insn_before (gen_bundle_selector (GEN_INT (template0)),
7251                                    insn);
7252             /* To put the insn in the same slot, add necessary number
7253                of nops.  */
7254             for (j = n; j > 0; j --)
7255               ia64_emit_insn_before (gen_nop (), insn);
7256             /* Put the stop if the original bundle had it.  */
7257             if (pred_stop_p)
7258               ia64_emit_insn_before (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)),
7259                                      insn);
7260           }
7261       }
7262   free (index_to_bundle_states);
7263   finish_bundle_state_table ();
7264   bundling_p = 0;
7265   dfa_clean_insn_cache ();
7266 }
7267
7268 /* The following function is called at the end of scheduling BB or
7269    EBB.  After reload, it inserts stop bits and does insn bundling.  */
7270
7271 static void
7272 ia64_sched_finish (FILE *dump, int sched_verbose)
7273 {
7274   if (sched_verbose)
7275     fprintf (dump, "// Finishing schedule.\n");
7276   if (!reload_completed)
7277     return;
7278   if (reload_completed)
7279     {
7280       final_emit_insn_group_barriers (dump);
7281       bundling (dump, sched_verbose, current_sched_info->prev_head,
7282                 current_sched_info->next_tail);
7283       if (sched_verbose && dump)
7284         fprintf (dump, "//    finishing %d-%d\n",
7285                  INSN_UID (NEXT_INSN (current_sched_info->prev_head)),
7286                  INSN_UID (PREV_INSN (current_sched_info->next_tail)));
7287
7288       return;
7289     }
7290 }
7291
7292 /* The following function inserts stop bits in scheduled BB or EBB.  */
7293
7294 static void
7295 final_emit_insn_group_barriers (FILE *dump ATTRIBUTE_UNUSED)
7296 {
7297   rtx insn;
7298   int need_barrier_p = 0;
7299   rtx prev_insn = NULL_RTX;
7300
7301   init_insn_group_barriers ();
7302
7303   for (insn = NEXT_INSN (current_sched_info->prev_head);
7304        insn != current_sched_info->next_tail;
7305        insn = NEXT_INSN (insn))
7306     {
7307       if (GET_CODE (insn) == BARRIER)
7308         {
7309           rtx last = prev_active_insn (insn);
7310
7311           if (! last)
7312             continue;
7313           if (GET_CODE (last) == JUMP_INSN
7314               && GET_CODE (PATTERN (last)) == ADDR_DIFF_VEC)
7315             last = prev_active_insn (last);
7316           if (recog_memoized (last) != CODE_FOR_insn_group_barrier)
7317             emit_insn_after (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)), last);
7318
7319           init_insn_group_barriers ();
7320           need_barrier_p = 0;
7321           prev_insn = NULL_RTX;
7322         }
7323       else if (INSN_P (insn))
7324         {
7325           if (recog_memoized (insn) == CODE_FOR_insn_group_barrier)
7326             {
7327               init_insn_group_barriers ();
7328               need_barrier_p = 0;
7329               prev_insn = NULL_RTX;
7330             }
7331           else if (need_barrier_p || group_barrier_needed_p (insn))
7332             {
7333               if (TARGET_EARLY_STOP_BITS)
7334                 {
7335                   rtx last;
7336
7337                   for (last = insn;
7338                        last != current_sched_info->prev_head;
7339                        last = PREV_INSN (last))
7340                     if (INSN_P (last) && GET_MODE (last) == TImode
7341                         && stops_p [INSN_UID (last)])
7342                       break;
7343                   if (last == current_sched_info->prev_head)
7344                     last = insn;
7345                   last = prev_active_insn (last);
7346                   if (last
7347                       && recog_memoized (last) != CODE_FOR_insn_group_barrier)
7348                     emit_insn_after (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)),
7349                                      last);
7350                   init_insn_group_barriers ();
7351                   for (last = NEXT_INSN (last);
7352                        last != insn;
7353                        last = NEXT_INSN (last))
7354                     if (INSN_P (last))
7355                       group_barrier_needed_p (last);
7356                 }
7357               else
7358                 {
7359                   emit_insn_before (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)),
7360                                     insn);
7361                   init_insn_group_barriers ();
7362                 }
7363               group_barrier_needed_p (insn);
7364               prev_insn = NULL_RTX;
7365             }
7366           else if (recog_memoized (insn) >= 0)
7367             prev_insn = insn;
7368           need_barrier_p = (GET_CODE (insn) == CALL_INSN
7369                             || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_INPUT
7370                             || asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0);
7371         }
7372     }
7373 }
7374
7375 \f
7376
7377 /* If the following function returns TRUE, we will use the the DFA
7378    insn scheduler.  */
7379
7380 static int
7381 ia64_use_dfa_pipeline_interface (void)
7382 {
7383   return 1;
7384 }
7385
7386 /* If the following function returns TRUE, we will use the the DFA
7387    insn scheduler.  */
7388
7389 static int
7390 ia64_first_cycle_multipass_dfa_lookahead (void)
7391 {
7392   return (reload_completed ? 6 : 4);
7393 }
7394
7395 /* The following function initiates variable `dfa_pre_cycle_insn'.  */
7396
7397 static void
7398 ia64_init_dfa_pre_cycle_insn (void)
7399 {
7400   if (temp_dfa_state == NULL)
7401     {
7402       dfa_state_size = state_size ();
7403       temp_dfa_state = xmalloc (dfa_state_size);
7404       prev_cycle_state = xmalloc (dfa_state_size);
7405     }
7406   dfa_pre_cycle_insn = make_insn_raw (gen_pre_cycle ());
7407   PREV_INSN (dfa_pre_cycle_insn) = NEXT_INSN (dfa_pre_cycle_insn) = NULL_RTX;
7408   recog_memoized (dfa_pre_cycle_insn);
7409   dfa_stop_insn = make_insn_raw (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)));
7410   PREV_INSN (dfa_stop_insn) = NEXT_INSN (dfa_stop_insn) = NULL_RTX;
7411   recog_memoized (dfa_stop_insn);
7412 }
7413
7414 /* The following function returns the pseudo insn DFA_PRE_CYCLE_INSN
7415    used by the DFA insn scheduler.  */
7416
7417 static rtx
7418 ia64_dfa_pre_cycle_insn (void)
7419 {
7420   return dfa_pre_cycle_insn;
7421 }
7422
7423 /* The following function returns TRUE if PRODUCER (of type ilog or
7424    ld) produces address for CONSUMER (of type st or stf). */
7425
7426 int
7427 ia64_st_address_bypass_p (rtx producer, rtx consumer)
7428 {
7429   rtx dest, reg, mem;
7430
7431   if (producer == NULL_RTX || consumer == NULL_RTX)
7432     abort ();
7433   dest = ia64_single_set (producer);
7434   if (dest == NULL_RTX || (reg = SET_DEST (dest)) == NULL_RTX
7435       || (GET_CODE (reg) != REG && GET_CODE (reg) != SUBREG))
7436     abort ();
7437   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
7438     reg = SUBREG_REG (reg);
7439   dest = ia64_single_set (consumer);
7440   if (dest == NULL_RTX || (mem = SET_DEST (dest)) == NULL_RTX
7441       || GET_CODE (mem) != MEM)
7442     abort ();
7443   return reg_mentioned_p (reg, mem);
7444 }
7445
7446 /* The following function returns TRUE if PRODUCER (of type ilog or
7447    ld) produces address for CONSUMER (of type ld or fld). */
7448
7449 int
7450 ia64_ld_address_bypass_p (rtx producer, rtx consumer)
7451 {
7452   rtx dest, src, reg, mem;
7453
7454   if (producer == NULL_RTX || consumer == NULL_RTX)
7455     abort ();
7456   dest = ia64_single_set (producer);
7457   if (dest == NULL_RTX || (reg = SET_DEST (dest)) == NULL_RTX
7458       || (GET_CODE (reg) != REG && GET_CODE (reg) != SUBREG))
7459     abort ();
7460   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
7461     reg = SUBREG_REG (reg);
7462   src = ia64_single_set (consumer);
7463   if (src == NULL_RTX || (mem = SET_SRC (src)) == NULL_RTX)
7464     abort ();
7465   if (GET_CODE (mem) == UNSPEC && XVECLEN (mem, 0) > 0)
7466     mem = XVECEXP (mem, 0, 0);
7467   while (GET_CODE (mem) == SUBREG || GET_CODE (mem) == ZERO_EXTEND)
7468     mem = XEXP (mem, 0);
7469
7470   /* Note that LO_SUM is used for GOT loads.  */
7471   if (GET_CODE (mem) != LO_SUM && GET_CODE (mem) != MEM)
7472     abort ();
7473
7474   return reg_mentioned_p (reg, mem);
7475 }
7476
7477 /* The following function returns TRUE if INSN produces address for a
7478    load/store insn.  We will place such insns into M slot because it
7479    decreases its latency time.  */
7480
7481 int
7482 ia64_produce_address_p (rtx insn)
7483 {
7484   return insn->call;
7485 }
7486
7487 \f
7488 /* Emit pseudo-ops for the assembler to describe predicate relations.
7489    At present this assumes that we only consider predicate pairs to
7490    be mutex, and that the assembler can deduce proper values from
7491    straight-line code.  */
7492
7493 static void
7494 emit_predicate_relation_info (void)
7495 {
7496   basic_block bb;
7497
7498   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
7499     {
7500       int r;
7501       rtx head = BB_HEAD (bb);
7502
7503       /* We only need such notes at code labels.  */
7504       if (GET_CODE (head) != CODE_LABEL)
7505         continue;
7506       if (GET_CODE (NEXT_INSN (head)) == NOTE
7507           && NOTE_LINE_NUMBER (NEXT_INSN (head)) == NOTE_INSN_BASIC_BLOCK)
7508         head = NEXT_INSN (head);
7509
7510       for (r = PR_REG (0); r < PR_REG (64); r += 2)
7511         if (REGNO_REG_SET_P (bb->global_live_at_start, r))
7512           {
7513             rtx p = gen_rtx_REG (BImode, r);
7514             rtx n = emit_insn_after (gen_pred_rel_mutex (p), head);
7515             if (head == BB_END (bb))
7516               BB_END (bb) = n;
7517             head = n;
7518           }
7519     }
7520
7521   /* Look for conditional calls that do not return, and protect predicate
7522      relations around them.  Otherwise the assembler will assume the call
7523      returns, and complain about uses of call-clobbered predicates after
7524      the call.  */
7525   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
7526     {
7527       rtx insn = BB_HEAD (bb);
7528
7529       while (1)
7530         {
7531           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN
7532               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == COND_EXEC
7533               && find_reg_note (insn, REG_NORETURN, NULL_RTX))
7534             {
7535               rtx b = emit_insn_before (gen_safe_across_calls_all (), insn);
7536               rtx a = emit_insn_after (gen_safe_across_calls_normal (), insn);
7537               if (BB_HEAD (bb) == insn)
7538                 BB_HEAD (bb) = b;
7539               if (BB_END (bb) == insn)
7540                 BB_END (bb) = a;
7541             }
7542
7543           if (insn == BB_END (bb))
7544             break;
7545           insn = NEXT_INSN (insn);
7546         }
7547     }
7548 }
7549
7550 /* Perform machine dependent operations on the rtl chain INSNS.  */
7551
7552 static void
7553 ia64_reorg (void)
7554 {
7555   /* We are freeing block_for_insn in the toplev to keep compatibility
7556      with old MDEP_REORGS that are not CFG based.  Recompute it now.  */
7557   compute_bb_for_insn ();
7558
7559   /* If optimizing, we'll have split before scheduling.  */
7560   if (optimize == 0)
7561     split_all_insns (0);
7562
7563   /* ??? update_life_info_in_dirty_blocks fails to terminate during
7564      non-optimizing bootstrap.  */
7565   update_life_info (NULL, UPDATE_LIFE_GLOBAL_RM_NOTES, PROP_DEATH_NOTES);
7566
7567   if (ia64_flag_schedule_insns2)
7568     {
7569       timevar_push (TV_SCHED2);
7570       ia64_final_schedule = 1;
7571
7572       initiate_bundle_states ();
7573       ia64_nop = make_insn_raw (gen_nop ());
7574       PREV_INSN (ia64_nop) = NEXT_INSN (ia64_nop) = NULL_RTX;
7575       recog_memoized (ia64_nop);
7576       clocks_length = get_max_uid () + 1;
7577       stops_p = xcalloc (1, clocks_length);
7578       if (ia64_tune == PROCESSOR_ITANIUM)
7579         {
7580           clocks = xcalloc (clocks_length, sizeof (int));
7581           add_cycles = xcalloc (clocks_length, sizeof (int));
7582         }
7583       if (ia64_tune == PROCESSOR_ITANIUM2)
7584         {
7585           pos_1 = get_cpu_unit_code ("2_1");
7586           pos_2 = get_cpu_unit_code ("2_2");
7587           pos_3 = get_cpu_unit_code ("2_3");
7588           pos_4 = get_cpu_unit_code ("2_4");
7589           pos_5 = get_cpu_unit_code ("2_5");
7590           pos_6 = get_cpu_unit_code ("2_6");
7591           _0mii_ = get_cpu_unit_code ("2b_0mii.");
7592           _0mmi_ = get_cpu_unit_code ("2b_0mmi.");
7593           _0mfi_ = get_cpu_unit_code ("2b_0mfi.");
7594           _0mmf_ = get_cpu_unit_code ("2b_0mmf.");
7595           _0bbb_ = get_cpu_unit_code ("2b_0bbb.");
7596           _0mbb_ = get_cpu_unit_code ("2b_0mbb.");
7597           _0mib_ = get_cpu_unit_code ("2b_0mib.");
7598           _0mmb_ = get_cpu_unit_code ("2b_0mmb.");
7599           _0mfb_ = get_cpu_unit_code ("2b_0mfb.");
7600           _0mlx_ = get_cpu_unit_code ("2b_0mlx.");
7601           _1mii_ = get_cpu_unit_code ("2b_1mii.");
7602           _1mmi_ = get_cpu_unit_code ("2b_1mmi.");
7603           _1mfi_ = get_cpu_unit_code ("2b_1mfi.");
7604           _1mmf_ = get_cpu_unit_code ("2b_1mmf.");
7605           _1bbb_ = get_cpu_unit_code ("2b_1bbb.");
7606           _1mbb_ = get_cpu_unit_code ("2b_1mbb.");
7607           _1mib_ = get_cpu_unit_code ("2b_1mib.");
7608           _1mmb_ = get_cpu_unit_code ("2b_1mmb.");
7609           _1mfb_ = get_cpu_unit_code ("2b_1mfb.");
7610           _1mlx_ = get_cpu_unit_code ("2b_1mlx.");
7611         }
7612       else
7613         {
7614           pos_1 = get_cpu_unit_code ("1_1");
7615           pos_2 = get_cpu_unit_code ("1_2");
7616           pos_3 = get_cpu_unit_code ("1_3");
7617           pos_4 = get_cpu_unit_code ("1_4");
7618           pos_5 = get_cpu_unit_code ("1_5");
7619           pos_6 = get_cpu_unit_code ("1_6");
7620           _0mii_ = get_cpu_unit_code ("1b_0mii.");
7621           _0mmi_ = get_cpu_unit_code ("1b_0mmi.");
7622           _0mfi_ = get_cpu_unit_code ("1b_0mfi.");
7623           _0mmf_ = get_cpu_unit_code ("1b_0mmf.");
7624           _0bbb_ = get_cpu_unit_code ("1b_0bbb.");
7625           _0mbb_ = get_cpu_unit_code ("1b_0mbb.");
7626           _0mib_ = get_cpu_unit_code ("1b_0mib.");
7627           _0mmb_ = get_cpu_unit_code ("1b_0mmb.");
7628           _0mfb_ = get_cpu_unit_code ("1b_0mfb.");
7629           _0mlx_ = get_cpu_unit_code ("1b_0mlx.");
7630           _1mii_ = get_cpu_unit_code ("1b_1mii.");
7631           _1mmi_ = get_cpu_unit_code ("1b_1mmi.");
7632           _1mfi_ = get_cpu_unit_code ("1b_1mfi.");
7633           _1mmf_ = get_cpu_unit_code ("1b_1mmf.");
7634           _1bbb_ = get_cpu_unit_code ("1b_1bbb.");
7635           _1mbb_ = get_cpu_unit_code ("1b_1mbb.");
7636           _1mib_ = get_cpu_unit_code ("1b_1mib.");
7637           _1mmb_ = get_cpu_unit_code ("1b_1mmb.");
7638           _1mfb_ = get_cpu_unit_code ("1b_1mfb.");
7639           _1mlx_ = get_cpu_unit_code ("1b_1mlx.");
7640         }
7641       schedule_ebbs (dump_file);
7642       finish_bundle_states ();
7643       if (ia64_tune == PROCESSOR_ITANIUM)
7644         {
7645           free (add_cycles);
7646           free (clocks);
7647         }
7648       free (stops_p);
7649       emit_insn_group_barriers (dump_file);
7650
7651       ia64_final_schedule = 0;
7652       timevar_pop (TV_SCHED2);
7653     }
7654   else
7655     emit_all_insn_group_barriers (dump_file);
7656
7657   /* A call must not be the last instruction in a function, so that the
7658      return address is still within the function, so that unwinding works
7659      properly.  Note that IA-64 differs from dwarf2 on this point.  */
7660   if (flag_unwind_tables || (flag_exceptions && !USING_SJLJ_EXCEPTIONS))
7661     {
7662       rtx insn;
7663       int saw_stop = 0;
7664
7665       insn = get_last_insn ();
7666       if (! INSN_P (insn))
7667         insn = prev_active_insn (insn);
7668       /* Skip over insns that expand to nothing.  */
7669       while (GET_CODE (insn) == INSN && get_attr_empty (insn) == EMPTY_YES)
7670         {
7671           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == UNSPEC_VOLATILE
7672               && XINT (PATTERN (insn), 1) == UNSPECV_INSN_GROUP_BARRIER)
7673             saw_stop = 1;
7674           insn = prev_active_insn (insn);
7675         }
7676       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
7677         {
7678           if (! saw_stop)
7679             emit_insn (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)));
7680           emit_insn (gen_break_f ());
7681           emit_insn (gen_insn_group_barrier (GEN_INT (3)));
7682         }
7683     }
7684
7685   fixup_errata ();
7686   emit_predicate_relation_info ();
7687
7688   if (ia64_flag_var_tracking)
7689     {
7690       timevar_push (TV_VAR_TRACKING);
7691       variable_tracking_main ();
7692       timevar_pop (TV_VAR_TRACKING);
7693     }
7694 }
7695 \f
7696 /* Return true if REGNO is used by the epilogue.  */
7697
7698 int
7699 ia64_epilogue_uses (int regno)
7700 {
7701   switch (regno)
7702     {
7703     case R_GR (1):
7704       /* With a call to a function in another module, we will write a new
7705          value to "gp".  After returning from such a call, we need to make
7706          sure the function restores the original gp-value, even if the
7707          function itself does not use the gp anymore.  */
7708       return !(TARGET_AUTO_PIC || TARGET_NO_PIC);
7709
7710     case IN_REG (0): case IN_REG (1): case IN_REG (2): case IN_REG (3):
7711     case IN_REG (4): case IN_REG (5): case IN_REG (6): case IN_REG (7):
7712       /* For functions defined with the syscall_linkage attribute, all
7713          input registers are marked as live at all function exits.  This
7714          prevents the register allocator from using the input registers,
7715          which in turn makes it possible to restart a system call after
7716          an interrupt without having to save/restore the input registers.
7717          This also prevents kernel data from leaking to application code.  */
7718       return lookup_attribute ("syscall_linkage",
7719            TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (current_function_decl))) != NULL;
7720
7721     case R_BR (0):
7722       /* Conditional return patterns can't represent the use of `b0' as
7723          the return address, so we force the value live this way.  */
7724       return 1;
7725
7726     case AR_PFS_REGNUM:
7727       /* Likewise for ar.pfs, which is used by br.ret.  */
7728       return 1;
7729
7730     default:
7731       return 0;
7732     }
7733 }
7734
7735 /* Return true if REGNO is used by the frame unwinder.  */
7736
7737 int
7738 ia64_eh_uses (int regno)
7739 {
7740   if (! reload_completed)
7741     return 0;
7742
7743   if (current_frame_info.reg_save_b0
7744       && regno == current_frame_info.reg_save_b0)
7745     return 1;
7746   if (current_frame_info.reg_save_pr
7747       && regno == current_frame_info.reg_save_pr)
7748     return 1;
7749   if (current_frame_info.reg_save_ar_pfs
7750       && regno == current_frame_info.reg_save_ar_pfs)
7751     return 1;
7752   if (current_frame_info.reg_save_ar_unat
7753       && regno == current_frame_info.reg_save_ar_unat)
7754     return 1;
7755   if (current_frame_info.reg_save_ar_lc
7756       && regno == current_frame_info.reg_save_ar_lc)
7757     return 1;
7758
7759   return 0;
7760 }
7761 \f
7762 /* Return true if this goes in small data/bss.  */
7763
7764 /* ??? We could also support own long data here.  Generating movl/add/ld8
7765    instead of addl,ld8/ld8.  This makes the code bigger, but should make the
7766    code faster because there is one less load.  This also includes incomplete
7767    types which can't go in sdata/sbss.  */
7768
7769 static bool
7770 ia64_in_small_data_p (tree exp)
7771 {
7772   if (TARGET_NO_SDATA)
7773     return false;
7774
7775   /* We want to merge strings, so we never consider them small data.  */
7776   if (TREE_CODE (exp) == STRING_CST)
7777     return false;
7778
7779   /* Functions are never small data.  */
7780   if (TREE_CODE (exp) == FUNCTION_DECL)
7781     return false;
7782
7783   if (TREE_CODE (exp) == VAR_DECL && DECL_SECTION_NAME (exp))
7784     {
7785       const char *section = TREE_STRING_POINTER (DECL_SECTION_NAME (exp));
7786       if (strcmp (section, ".sdata") == 0
7787           || strcmp (section, ".sbss") == 0)
7788         return true;
7789     }
7790   else
7791     {
7792       HOST_WIDE_INT size = int_size_in_bytes (TREE_TYPE (exp));
7793
7794       /* If this is an incomplete type with size 0, then we can't put it
7795          in sdata because it might be too big when completed.  */
7796       if (size > 0 && size <= ia64_section_threshold)
7797         return true;
7798     }
7799
7800   return false;
7801 }
7802 \f
7803 /* Output assembly directives for prologue regions.  */
7804
7805 /* The current basic block number.  */
7806
7807 static bool last_block;
7808
7809 /* True if we need a copy_state command at the start of the next block.  */
7810
7811 static bool need_copy_state;
7812
7813 /* The function emits unwind directives for the start of an epilogue.  */
7814
7815 static void
7816 process_epilogue (void)
7817 {
7818   /* If this isn't the last block of the function, then we need to label the
7819      current state, and copy it back in at the start of the next block.  */
7820
7821   if (!last_block)
7822     {
7823       fprintf (asm_out_file, "\t.label_state 1\n");
7824       need_copy_state = true;
7825     }
7826
7827   fprintf (asm_out_file, "\t.restore sp\n");
7828 }
7829
7830 /* This function processes a SET pattern looking for specific patterns
7831    which result in emitting an assembly directive required for unwinding.  */
7832
7833 static int
7834 process_set (FILE *asm_out_file, rtx pat)
7835 {
7836   rtx src = SET_SRC (pat);
7837   rtx dest = SET_DEST (pat);
7838   int src_regno, dest_regno;
7839
7840   /* Look for the ALLOC insn.  */
7841   if (GET_CODE (src) == UNSPEC_VOLATILE
7842       && XINT (src, 1) == UNSPECV_ALLOC
7843       && GET_CODE (dest) == REG)
7844     {
7845       dest_regno = REGNO (dest);
7846
7847       /* If this isn't the final destination for ar.pfs, the alloc
7848          shouldn't have been marked frame related.  */
7849       if (dest_regno != current_frame_info.reg_save_ar_pfs)
7850         abort ();
7851
7852       fprintf (asm_out_file, "\t.save ar.pfs, r%d\n",
7853                ia64_dbx_register_number (dest_regno));
7854       return 1;
7855     }
7856
7857   /* Look for SP = ....  */
7858   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) == STACK_POINTER_REGNUM)
7859     {
7860       if (GET_CODE (src) == PLUS)
7861         {
7862           rtx op0 = XEXP (src, 0);
7863           rtx op1 = XEXP (src, 1);
7864           if (op0 == dest && GET_CODE (op1) == CONST_INT)
7865             {
7866               if (INTVAL (op1) < 0)
7867                 fprintf (asm_out_file, "\t.fframe "HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC"\n",
7868                          -INTVAL (op1));
7869               else
7870                 process_epilogue ();
7871             }
7872           else
7873             abort ();
7874         }
7875       else if (GET_CODE (src) == REG
7876                && REGNO (src) == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
7877         process_epilogue ();
7878       else
7879         abort ();
7880
7881       return 1;
7882     }
7883
7884   /* Register move we need to look at.  */
7885   if (GET_CODE (dest) == REG && GET_CODE (src) == REG)
7886     {
7887       src_regno = REGNO (src);
7888       dest_regno = REGNO (dest);
7889
7890       switch (src_regno)
7891         {
7892         case BR_REG (0):
7893           /* Saving return address pointer.  */
7894           if (dest_regno != current_frame_info.reg_save_b0)
7895             abort ();
7896           fprintf (asm_out_file, "\t.save rp, r%d\n",
7897                    ia64_dbx_register_number (dest_regno));
7898           return 1;
7899
7900         case PR_REG (0):
7901           if (dest_regno != current_frame_info.reg_save_pr)
7902             abort ();
7903           fprintf (asm_out_file, "\t.save pr, r%d\n",
7904                    ia64_dbx_register_number (dest_regno));
7905           return 1;
7906
7907         case AR_UNAT_REGNUM:
7908           if (dest_regno != current_frame_info.reg_save_ar_unat)
7909             abort ();
7910           fprintf (asm_out_file, "\t.save ar.unat, r%d\n",
7911                    ia64_dbx_register_number (dest_regno));
7912           return 1;
7913
7914         case AR_LC_REGNUM:
7915           if (dest_regno != current_frame_info.reg_save_ar_lc)
7916             abort ();
7917           fprintf (asm_out_file, "\t.save ar.lc, r%d\n",
7918                    ia64_dbx_register_number (dest_regno));
7919           return 1;
7920
7921         case STACK_POINTER_REGNUM:
7922           if (dest_regno != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
7923               || ! frame_pointer_needed)
7924             abort ();
7925           fprintf (asm_out_file, "\t.vframe r%d\n",
7926                    ia64_dbx_register_number (dest_regno));
7927           return 1;
7928
7929         default:
7930           /* Everything else should indicate being stored to memory.  */
7931           abort ();
7932         }
7933     }
7934
7935   /* Memory store we need to look at.  */
7936   if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (src) == REG)
7937     {
7938       long off;
7939       rtx base;
7940       const char *saveop;
7941
7942       if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) == REG)
7943         {
7944           base = XEXP (dest, 0);
7945           off = 0;
7946         }
7947       else if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) == PLUS
7948                && GET_CODE (XEXP (XEXP (dest, 0), 1)) == CONST_INT)
7949         {
7950           base = XEXP (XEXP (dest, 0), 0);
7951           off = INTVAL (XEXP (XEXP (dest, 0), 1));
7952         }
7953       else
7954         abort ();
7955
7956       if (base == hard_frame_pointer_rtx)
7957         {
7958           saveop = ".savepsp";
7959           off = - off;
7960         }
7961       else if (base == stack_pointer_rtx)
7962         saveop = ".savesp";
7963       else
7964         abort ();
7965
7966       src_regno = REGNO (src);
7967       switch (src_regno)
7968         {
7969         case BR_REG (0):
7970           if (current_frame_info.reg_save_b0 != 0)
7971             abort ();
7972           fprintf (asm_out_file, "\t%s rp, %ld\n", saveop, off);
7973           return 1;
7974
7975         case PR_REG (0):
7976           if (current_frame_info.reg_save_pr != 0)
7977             abort ();
7978           fprintf (asm_out_file, "\t%s pr, %ld\n", saveop, off);
7979           return 1;
7980
7981         case AR_LC_REGNUM:
7982           if (current_frame_info.reg_save_ar_lc != 0)
7983             abort ();
7984           fprintf (asm_out_file, "\t%s ar.lc, %ld\n", saveop, off);
7985           return 1;
7986
7987         case AR_PFS_REGNUM:
7988           if (current_frame_info.reg_save_ar_pfs != 0)
7989             abort ();
7990           fprintf (asm_out_file, "\t%s ar.pfs, %ld\n", saveop, off);
7991           return 1;
7992
7993         case AR_UNAT_REGNUM:
7994           if (current_frame_info.reg_save_ar_unat != 0)
7995             abort ();
7996           fprintf (asm_out_file, "\t%s ar.unat, %ld\n", saveop, off);
7997           return 1;
7998
7999         case GR_REG (4):
8000         case GR_REG (5):
8001         case GR_REG (6):
8002         case GR_REG (7):
8003           fprintf (asm_out_file, "\t.save.g 0x%x\n",
8004                    1 << (src_regno - GR_REG (4)));
8005           return 1;
8006
8007         case BR_REG (1):
8008         case BR_REG (2):
8009         case BR_REG (3):
8010         case BR_REG (4):
8011         case BR_REG (5):
8012           fprintf (asm_out_file, "\t.save.b 0x%x\n",
8013                    1 << (src_regno - BR_REG (1)));
8014           return 1;
8015
8016         case FR_REG (2):
8017         case FR_REG (3):
8018         case FR_REG (4):
8019         case FR_REG (5):
8020           fprintf (asm_out_file, "\t.save.f 0x%x\n",
8021                    1 << (src_regno - FR_REG (2)));
8022           return 1;
8023
8024         case FR_REG (16): case FR_REG (17): case FR_REG (18): case FR_REG (19):
8025         case FR_REG (20): case FR_REG (21): case FR_REG (22): case FR_REG (23):
8026         case FR_REG (24): case FR_REG (25): case FR_REG (26): case FR_REG (27):
8027         case FR_REG (28): case FR_REG (29): case FR_REG (30): case FR_REG (31):
8028           fprintf (asm_out_file, "\t.save.gf 0x0, 0x%x\n",
8029                    1 << (src_regno - FR_REG (12)));
8030           return 1;
8031
8032         default:
8033           return 0;
8034         }
8035     }
8036
8037   return 0;
8038 }
8039
8040
8041 /* This function looks at a single insn and emits any directives
8042    required to unwind this insn.  */
8043 void
8044 process_for_unwind_directive (FILE *asm_out_file, rtx insn)
8045 {
8046   if (flag_unwind_tables
8047       || (flag_exceptions && !USING_SJLJ_EXCEPTIONS))
8048     {
8049       rtx pat;
8050
8051       if (GET_CODE (insn) == NOTE
8052           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_BASIC_BLOCK)
8053         {
8054           last_block = NOTE_BASIC_BLOCK (insn)->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR;
8055
8056           /* Restore unwind state from immediately before the epilogue.  */
8057           if (need_copy_state)
8058             {
8059               fprintf (asm_out_file, "\t.body\n");
8060               fprintf (asm_out_file, "\t.copy_state 1\n");
8061               need_copy_state = false;
8062             }
8063         }
8064
8065       if (GET_CODE (insn) == NOTE || ! RTX_FRAME_RELATED_P (insn))
8066         return;
8067
8068       pat = find_reg_note (insn, REG_FRAME_RELATED_EXPR, NULL_RTX);
8069       if (pat)
8070         pat = XEXP (pat, 0);
8071       else
8072         pat = PATTERN (insn);
8073
8074       switch (GET_CODE (pat))
8075         {
8076         case SET:
8077           process_set (asm_out_file, pat);
8078           break;
8079
8080         case PARALLEL:
8081           {
8082             int par_index;
8083             int limit = XVECLEN (pat, 0);
8084             for (par_index = 0; par_index < limit; par_index++)
8085               {
8086                 rtx x = XVECEXP (pat, 0, par_index);
8087                 if (GET_CODE (x) == SET)
8088                   process_set (asm_out_file, x);
8089               }
8090             break;
8091           }
8092
8093         default:
8094           abort ();
8095         }
8096     }
8097 }
8098
8099 \f
8100 void
8101 ia64_init_builtins (void)
8102 {
8103   tree psi_type_node = build_pointer_type (integer_type_node);
8104   tree pdi_type_node = build_pointer_type (long_integer_type_node);
8105
8106   /* __sync_val_compare_and_swap_si, __sync_bool_compare_and_swap_si */
8107   tree si_ftype_psi_si_si
8108     = build_function_type_list (integer_type_node,
8109                                 psi_type_node, integer_type_node,
8110                                 integer_type_node, NULL_TREE);
8111
8112   /* __sync_val_compare_and_swap_di */
8113   tree di_ftype_pdi_di_di
8114     = build_function_type_list (long_integer_type_node,
8115                                 pdi_type_node, long_integer_type_node,
8116                                 long_integer_type_node, NULL_TREE);
8117   /* __sync_bool_compare_and_swap_di */
8118   tree si_ftype_pdi_di_di
8119     = build_function_type_list (integer_type_node,
8120                                 pdi_type_node, long_integer_type_node,
8121                                 long_integer_type_node, NULL_TREE);
8122   /* __sync_synchronize */
8123   tree void_ftype_void
8124     = build_function_type (void_type_node, void_list_node);
8125
8126   /* __sync_lock_test_and_set_si */
8127   tree si_ftype_psi_si
8128     = build_function_type_list (integer_type_node,
8129                                 psi_type_node, integer_type_node, NULL_TREE);
8130
8131   /* __sync_lock_test_and_set_di */
8132   tree di_ftype_pdi_di
8133     = build_function_type_list (long_integer_type_node,
8134                                 pdi_type_node, long_integer_type_node,
8135                                 NULL_TREE);
8136
8137   /* __sync_lock_release_si */
8138   tree void_ftype_psi
8139     = build_function_type_list (void_type_node, psi_type_node, NULL_TREE);
8140
8141   /* __sync_lock_release_di */
8142   tree void_ftype_pdi
8143     = build_function_type_list (void_type_node, pdi_type_node, NULL_TREE);
8144
8145   tree fpreg_type;
8146   tree float80_type;
8147
8148   /* The __fpreg type.  */
8149   fpreg_type = make_node (REAL_TYPE);
8150   /* ??? The back end should know to load/save __fpreg variables using
8151      the ldf.fill and stf.spill instructions.  */
8152   TYPE_PRECISION (fpreg_type) = 96;
8153   layout_type (fpreg_type);
8154   (*lang_hooks.types.register_builtin_type) (fpreg_type, "__fpreg");
8155
8156   /* The __float80 type.  */
8157   float80_type = make_node (REAL_TYPE);
8158   TYPE_PRECISION (float80_type) = 96;
8159   layout_type (float80_type);
8160   (*lang_hooks.types.register_builtin_type) (float80_type, "__float80");
8161
8162   /* The __float128 type.  */
8163   if (!TARGET_HPUX)
8164     {
8165       tree float128_type = make_node (REAL_TYPE);
8166       TYPE_PRECISION (float128_type) = 128;
8167       layout_type (float128_type);
8168       (*lang_hooks.types.register_builtin_type) (float128_type, "__float128");
8169     }
8170   else
8171     /* Under HPUX, this is a synonym for "long double".  */
8172     (*lang_hooks.types.register_builtin_type) (long_double_type_node,
8173                                                "__float128");
8174
8175 #define def_builtin(name, type, code) \
8176   builtin_function ((name), (type), (code), BUILT_IN_MD, NULL, NULL_TREE)
8177
8178   def_builtin ("__sync_val_compare_and_swap_si", si_ftype_psi_si_si,
8179                IA64_BUILTIN_VAL_COMPARE_AND_SWAP_SI);
8180   def_builtin ("__sync_val_compare_and_swap_di", di_ftype_pdi_di_di,
8181                IA64_BUILTIN_VAL_COMPARE_AND_SWAP_DI);
8182   def_builtin ("__sync_bool_compare_and_swap_si", si_ftype_psi_si_si,
8183                IA64_BUILTIN_BOOL_COMPARE_AND_SWAP_SI);
8184   def_builtin ("__sync_bool_compare_and_swap_di", si_ftype_pdi_di_di,
8185                IA64_BUILTIN_BOOL_COMPARE_AND_SWAP_DI);
8186
8187   def_builtin ("__sync_synchronize", void_ftype_void,
8188                IA64_BUILTIN_SYNCHRONIZE);
8189
8190   def_builtin ("__sync_lock_test_and_set_si", si_ftype_psi_si,
8191                IA64_BUILTIN_LOCK_TEST_AND_SET_SI);
8192   def_builtin ("__sync_lock_test_and_set_di", di_ftype_pdi_di,
8193                IA64_BUILTIN_LOCK_TEST_AND_SET_DI);
8194   def_builtin ("__sync_lock_release_si", void_ftype_psi,
8195                IA64_BUILTIN_LOCK_RELEASE_SI);
8196   def_builtin ("__sync_lock_release_di", void_ftype_pdi,
8197                IA64_BUILTIN_LOCK_RELEASE_DI);
8198
8199   def_builtin ("__builtin_ia64_bsp",
8200                build_function_type (ptr_type_node, void_list_node),
8201                IA64_BUILTIN_BSP);
8202
8203   def_builtin ("__builtin_ia64_flushrs",
8204                build_function_type (void_type_node, void_list_node),
8205                IA64_BUILTIN_FLUSHRS);
8206
8207   def_builtin ("__sync_fetch_and_add_si", si_ftype_psi_si,
8208                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_ADD_SI);
8209   def_builtin ("__sync_fetch_and_sub_si", si_ftype_psi_si,
8210                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_SUB_SI);
8211   def_builtin ("__sync_fetch_and_or_si", si_ftype_psi_si,
8212                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_OR_SI);
8213   def_builtin ("__sync_fetch_and_and_si", si_ftype_psi_si,
8214                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_AND_SI);
8215   def_builtin ("__sync_fetch_and_xor_si", si_ftype_psi_si,
8216                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_XOR_SI);
8217   def_builtin ("__sync_fetch_and_nand_si", si_ftype_psi_si,
8218                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_NAND_SI);
8219
8220   def_builtin ("__sync_add_and_fetch_si", si_ftype_psi_si,
8221                IA64_BUILTIN_ADD_AND_FETCH_SI);
8222   def_builtin ("__sync_sub_and_fetch_si", si_ftype_psi_si,
8223                IA64_BUILTIN_SUB_AND_FETCH_SI);
8224   def_builtin ("__sync_or_and_fetch_si", si_ftype_psi_si,
8225                IA64_BUILTIN_OR_AND_FETCH_SI);
8226   def_builtin ("__sync_and_and_fetch_si", si_ftype_psi_si,
8227                IA64_BUILTIN_AND_AND_FETCH_SI);
8228   def_builtin ("__sync_xor_and_fetch_si", si_ftype_psi_si,
8229                IA64_BUILTIN_XOR_AND_FETCH_SI);
8230   def_builtin ("__sync_nand_and_fetch_si", si_ftype_psi_si,
8231                IA64_BUILTIN_NAND_AND_FETCH_SI);
8232
8233   def_builtin ("__sync_fetch_and_add_di", di_ftype_pdi_di,
8234                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_ADD_DI);
8235   def_builtin ("__sync_fetch_and_sub_di", di_ftype_pdi_di,
8236                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_SUB_DI);
8237   def_builtin ("__sync_fetch_and_or_di", di_ftype_pdi_di,
8238                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_OR_DI);
8239   def_builtin ("__sync_fetch_and_and_di", di_ftype_pdi_di,
8240                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_AND_DI);
8241   def_builtin ("__sync_fetch_and_xor_di", di_ftype_pdi_di,
8242                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_XOR_DI);
8243   def_builtin ("__sync_fetch_and_nand_di", di_ftype_pdi_di,
8244                IA64_BUILTIN_FETCH_AND_NAND_DI);
8245
8246   def_builtin ("__sync_add_and_fetch_di", di_ftype_pdi_di,
8247                IA64_BUILTIN_ADD_AND_FETCH_DI);
8248   def_builtin ("__sync_sub_and_fetch_di", di_ftype_pdi_di,
8249                IA64_BUILTIN_SUB_AND_FETCH_DI);
8250   def_builtin ("__sync_or_and_fetch_di", di_ftype_pdi_di,
8251                IA64_BUILTIN_OR_AND_FETCH_DI);
8252   def_builtin ("__sync_and_and_fetch_di", di_ftype_pdi_di,
8253                IA64_BUILTIN_AND_AND_FETCH_DI);
8254   def_builtin ("__sync_xor_and_fetch_di", di_ftype_pdi_di,
8255                IA64_BUILTIN_XOR_AND_FETCH_DI);
8256   def_builtin ("__sync_nand_and_fetch_di", di_ftype_pdi_di,
8257                IA64_BUILTIN_NAND_AND_FETCH_DI);
8258
8259 #undef def_builtin
8260 }
8261
8262 /* Expand fetch_and_op intrinsics.  The basic code sequence is:
8263
8264      mf
8265      tmp = [ptr];
8266      do {
8267        ret = tmp;
8268        ar.ccv = tmp;
8269        tmp <op>= value;
8270        cmpxchgsz.acq tmp = [ptr], tmp
8271      } while (tmp != ret)
8272 */
8273
8274 static rtx
8275 ia64_expand_fetch_and_op (optab binoptab, enum machine_mode mode,
8276                           tree arglist, rtx target)
8277 {
8278   rtx ret, label, tmp, ccv, insn, mem, value;
8279   tree arg0, arg1;
8280
8281   arg0 = TREE_VALUE (arglist);
8282   arg1 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist));
8283   mem = expand_expr (arg0, NULL_RTX, Pmode, 0);
8284 #ifdef POINTERS_EXTEND_UNSIGNED
8285   if (GET_MODE(mem) != Pmode)
8286     mem = convert_memory_address (Pmode, mem);
8287 #endif
8288   value = expand_expr (arg1, NULL_RTX, mode, 0);
8289
8290   mem = gen_rtx_MEM (mode, force_reg (Pmode, mem));
8291   MEM_VOLATILE_P (mem) = 1;
8292
8293   if (target && register_operand (target, mode))
8294     ret = target;
8295   else
8296     ret = gen_reg_rtx (mode);
8297
8298   emit_insn (gen_mf ());
8299
8300   /* Special case for fetchadd instructions.  */
8301   if (binoptab == add_optab && fetchadd_operand (value, VOIDmode))
8302     {
8303       if (mode == SImode)
8304         insn = gen_fetchadd_acq_si (ret, mem, value);
8305       else
8306         insn = gen_fetchadd_acq_di (ret, mem, value);
8307       emit_insn (insn);
8308       return ret;
8309     }
8310
8311   tmp = gen_reg_rtx (mode);
8312   /* ar.ccv must always be loaded with a zero-extended DImode value.  */
8313   ccv = gen_rtx_REG (DImode, AR_CCV_REGNUM);
8314   emit_move_insn (tmp, mem);
8315
8316   label = gen_label_rtx ();
8317   emit_label (label);
8318   emit_move_insn (ret, tmp);
8319   convert_move (ccv, tmp, /*unsignedp=*/1);
8320
8321   /* Perform the specific operation.  Special case NAND by noticing
8322      one_cmpl_optab instead.  */
8323   if (binoptab == one_cmpl_optab)
8324     {
8325       tmp = expand_unop (mode, binoptab, tmp, NULL, OPTAB_WIDEN);
8326       binoptab = and_optab;
8327     }
8328   tmp = expand_binop (mode, binoptab, tmp, value, tmp, 1, OPTAB_WIDEN);
8329
8330   if (mode == SImode)
8331     insn = gen_cmpxchg_acq_si (tmp, mem, tmp, ccv);
8332   else
8333     insn = gen_cmpxchg_acq_di (tmp, mem, tmp, ccv);
8334   emit_insn (insn);
8335
8336   emit_cmp_and_jump_insns (tmp, ret, NE, 0, mode, 1, label);
8337
8338   return ret;
8339 }
8340
8341 /* Expand op_and_fetch intrinsics.  The basic code sequence is:
8342
8343      mf
8344      tmp = [ptr];
8345      do {
8346        old = tmp;
8347        ar.ccv = tmp;
8348        ret = tmp <op> value;
8349        cmpxchgsz.acq tmp = [ptr], ret
8350      } while (tmp != old)
8351 */
8352
8353 static rtx
8354 ia64_expand_op_and_fetch (optab binoptab, enum machine_mode mode,
8355                           tree arglist, rtx target)
8356 {
8357   rtx old, label, tmp, ret, ccv, insn, mem, value;
8358   tree arg0, arg1;
8359
8360   arg0 = TREE_VALUE (arglist);
8361   arg1 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist));
8362   mem = expand_expr (arg0, NULL_RTX, Pmode, 0);
8363 #ifdef POINTERS_EXTEND_UNSIGNED
8364   if (GET_MODE(mem) != Pmode)
8365     mem = convert_memory_address (Pmode, mem);
8366 #endif
8367
8368   value = expand_expr (arg1, NULL_RTX, mode, 0);
8369
8370   mem = gen_rtx_MEM (mode, force_reg (Pmode, mem));
8371   MEM_VOLATILE_P (mem) = 1;
8372
8373   if (target && ! register_operand (target, mode))
8374     target = NULL_RTX;
8375
8376   emit_insn (gen_mf ());
8377   tmp = gen_reg_rtx (mode);
8378   old = gen_reg_rtx (mode);
8379   /* ar.ccv must always be loaded with a zero-extended DImode value.  */
8380   ccv = gen_rtx_REG (DImode, AR_CCV_REGNUM);
8381
8382   emit_move_insn (tmp, mem);
8383
8384   label = gen_label_rtx ();
8385   emit_label (label);
8386   emit_move_insn (old, tmp);
8387   convert_move (ccv, tmp, /*unsignedp=*/1);
8388
8389   /* Perform the specific operation.  Special case NAND by noticing
8390      one_cmpl_optab instead.  */
8391   if (binoptab == one_cmpl_optab)
8392     {
8393       tmp = expand_unop (mode, binoptab, tmp, NULL, OPTAB_WIDEN);
8394       binoptab = and_optab;
8395     }
8396   ret = expand_binop (mode, binoptab, tmp, value, target, 1, OPTAB_WIDEN);
8397
8398   if (mode == SImode)
8399     insn = gen_cmpxchg_acq_si (tmp, mem, ret, ccv);
8400   else
8401     insn = gen_cmpxchg_acq_di (tmp, mem, ret, ccv);
8402   emit_insn (insn);
8403
8404   emit_cmp_and_jump_insns (tmp, old, NE, 0, mode, 1, label);
8405
8406   return ret;
8407 }
8408
8409 /* Expand val_ and bool_compare_and_swap.  For val_ we want:
8410
8411      ar.ccv = oldval
8412      mf
8413      cmpxchgsz.acq ret = [ptr], newval, ar.ccv
8414      return ret
8415
8416    For bool_ it's the same except return ret == oldval.
8417 */
8418
8419 static rtx
8420 ia64_expand_compare_and_swap (enum machine_mode rmode, enum machine_mode mode,
8421                               int boolp, tree arglist, rtx target)
8422 {
8423   tree arg0, arg1, arg2;
8424   rtx mem, old, new, ccv, tmp, insn;
8425
8426   arg0 = TREE_VALUE (arglist);
8427   arg1 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist));
8428   arg2 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_CHAIN (arglist)));
8429   mem = expand_expr (arg0, NULL_RTX, ptr_mode, 0);
8430   old = expand_expr (arg1, NULL_RTX, mode, 0);
8431   new = expand_expr (arg2, NULL_RTX, mode, 0);
8432
8433   mem = gen_rtx_MEM (mode, force_reg (ptr_mode, mem));
8434   MEM_VOLATILE_P (mem) = 1;
8435
8436   if (GET_MODE (old) != mode)
8437     old = convert_to_mode (mode, old, /*unsignedp=*/1);
8438   if (GET_MODE (new) != mode)
8439     new = convert_to_mode (mode, new, /*unsignedp=*/1);
8440
8441   if (! register_operand (old, mode))
8442     old = copy_to_mode_reg (mode, old);
8443   if (! register_operand (new, mode))
8444     new = copy_to_mode_reg (mode, new);
8445
8446   if (! boolp && target && register_operand (target, mode))
8447     tmp = target;
8448   else
8449     tmp = gen_reg_rtx (mode);
8450
8451   ccv = gen_rtx_REG (DImode, AR_CCV_REGNUM);
8452   convert_move (ccv, old, /*unsignedp=*/1);
8453   emit_insn (gen_mf ());
8454   if (mode == SImode)
8455     insn = gen_cmpxchg_acq_si (tmp, mem, new, ccv);
8456   else
8457     insn = gen_cmpxchg_acq_di (tmp, mem, new, ccv);
8458   emit_insn (insn);
8459
8460   if (boolp)
8461     {
8462       if (! target)
8463         target = gen_reg_rtx (rmode);
8464       return emit_store_flag_force (target, EQ, tmp, old, mode, 1, 1);
8465     }
8466   else
8467     return tmp;
8468 }
8469
8470 /* Expand lock_test_and_set.  I.e. `xchgsz ret = [ptr], new'.  */
8471
8472 static rtx
8473 ia64_expand_lock_test_and_set (enum machine_mode mode, tree arglist,
8474                                rtx target)
8475 {
8476   tree arg0, arg1;
8477   rtx mem, new, ret, insn;
8478
8479   arg0 = TREE_VALUE (arglist);
8480   arg1 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist));
8481   mem = expand_expr (arg0, NULL_RTX, ptr_mode, 0);
8482   new = expand_expr (arg1, NULL_RTX, mode, 0);
8483
8484   mem = gen_rtx_MEM (mode, force_reg (ptr_mode, mem));
8485   MEM_VOLATILE_P (mem) = 1;
8486   if (! register_operand (new, mode))
8487     new = copy_to_mode_reg (mode, new);
8488
8489   if (target && register_operand (target, mode))
8490     ret = target;
8491   else
8492     ret = gen_reg_rtx (mode);
8493
8494   if (mode == SImode)
8495     insn = gen_xchgsi (ret, mem, new);
8496   else
8497     insn = gen_xchgdi (ret, mem, new);
8498   emit_insn (insn);
8499
8500   return ret;
8501 }
8502
8503 /* Expand lock_release.  I.e. `stsz.rel [ptr] = r0'.  */
8504
8505 static rtx
8506 ia64_expand_lock_release (enum machine_mode mode, tree arglist,
8507                           rtx target ATTRIBUTE_UNUSED)
8508 {
8509   tree arg0;
8510   rtx mem;
8511
8512   arg0 = TREE_VALUE (arglist);
8513   mem = expand_expr (arg0, NULL_RTX, ptr_mode, 0);
8514
8515   mem = gen_rtx_MEM (mode, force_reg (ptr_mode, mem));
8516   MEM_VOLATILE_P (mem) = 1;
8517
8518   emit_move_insn (mem, const0_rtx);
8519
8520   return const0_rtx;
8521 }
8522
8523 rtx
8524 ia64_expand_builtin (tree exp, rtx target, rtx subtarget ATTRIBUTE_UNUSED,
8525                      enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED,
8526                      int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
8527 {
8528   tree fndecl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (exp, 0), 0);
8529   unsigned int fcode = DECL_FUNCTION_CODE (fndecl);
8530   tree arglist = TREE_OPERAND (exp, 1);
8531   enum machine_mode rmode = VOIDmode;
8532
8533   switch (fcode)
8534     {
8535     case IA64_BUILTIN_BOOL_COMPARE_AND_SWAP_SI:
8536     case IA64_BUILTIN_VAL_COMPARE_AND_SWAP_SI:
8537       mode = SImode;
8538       rmode = SImode;
8539       break;
8540
8541     case IA64_BUILTIN_LOCK_TEST_AND_SET_SI:
8542     case IA64_BUILTIN_LOCK_RELEASE_SI:
8543     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_ADD_SI:
8544     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_SUB_SI:
8545     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_OR_SI:
8546     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_AND_SI:
8547     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_XOR_SI:
8548     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_NAND_SI:
8549     case IA64_BUILTIN_ADD_AND_FETCH_SI:
8550     case IA64_BUILTIN_SUB_AND_FETCH_SI:
8551     case IA64_BUILTIN_OR_AND_FETCH_SI:
8552     case IA64_BUILTIN_AND_AND_FETCH_SI:
8553     case IA64_BUILTIN_XOR_AND_FETCH_SI:
8554     case IA64_BUILTIN_NAND_AND_FETCH_SI:
8555       mode = SImode;
8556       break;
8557
8558     case IA64_BUILTIN_BOOL_COMPARE_AND_SWAP_DI:
8559       mode = DImode;
8560       rmode = SImode;
8561       break;
8562
8563     case IA64_BUILTIN_VAL_COMPARE_AND_SWAP_DI:
8564       mode = DImode;
8565       rmode = DImode;
8566       break;
8567
8568     case IA64_BUILTIN_LOCK_TEST_AND_SET_DI:
8569     case IA64_BUILTIN_LOCK_RELEASE_DI:
8570     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_ADD_DI:
8571     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_SUB_DI:
8572     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_OR_DI:
8573     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_AND_DI:
8574     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_XOR_DI:
8575     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_NAND_DI:
8576     case IA64_BUILTIN_ADD_AND_FETCH_DI:
8577     case IA64_BUILTIN_SUB_AND_FETCH_DI:
8578     case IA64_BUILTIN_OR_AND_FETCH_DI:
8579     case IA64_BUILTIN_AND_AND_FETCH_DI:
8580     case IA64_BUILTIN_XOR_AND_FETCH_DI:
8581     case IA64_BUILTIN_NAND_AND_FETCH_DI:
8582       mode = DImode;
8583       break;
8584
8585     default:
8586       break;
8587     }
8588
8589   switch (fcode)
8590     {
8591     case IA64_BUILTIN_BOOL_COMPARE_AND_SWAP_SI:
8592     case IA64_BUILTIN_BOOL_COMPARE_AND_SWAP_DI:
8593       return ia64_expand_compare_and_swap (rmode, mode, 1, arglist,
8594                                            target);
8595
8596     case IA64_BUILTIN_VAL_COMPARE_AND_SWAP_SI:
8597     case IA64_BUILTIN_VAL_COMPARE_AND_SWAP_DI:
8598       return ia64_expand_compare_and_swap (rmode, mode, 0, arglist,
8599                                            target);
8600
8601     case IA64_BUILTIN_SYNCHRONIZE:
8602       emit_insn (gen_mf ());
8603       return const0_rtx;
8604
8605     case IA64_BUILTIN_LOCK_TEST_AND_SET_SI:
8606     case IA64_BUILTIN_LOCK_TEST_AND_SET_DI:
8607       return ia64_expand_lock_test_and_set (mode, arglist, target);
8608
8609     case IA64_BUILTIN_LOCK_RELEASE_SI:
8610     case IA64_BUILTIN_LOCK_RELEASE_DI:
8611       return ia64_expand_lock_release (mode, arglist, target);
8612
8613     case IA64_BUILTIN_BSP:
8614       if (! target || ! register_operand (target, DImode))
8615         target = gen_reg_rtx (DImode);
8616       emit_insn (gen_bsp_value (target));
8617 #ifdef POINTERS_EXTEND_UNSIGNED
8618       target = convert_memory_address (ptr_mode, target);
8619 #endif
8620       return target;
8621
8622     case IA64_BUILTIN_FLUSHRS:
8623       emit_insn (gen_flushrs ());
8624       return const0_rtx;
8625
8626     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_ADD_SI:
8627     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_ADD_DI:
8628       return ia64_expand_fetch_and_op (add_optab, mode, arglist, target);
8629
8630     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_SUB_SI:
8631     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_SUB_DI:
8632       return ia64_expand_fetch_and_op (sub_optab, mode, arglist, target);
8633
8634     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_OR_SI:
8635     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_OR_DI:
8636       return ia64_expand_fetch_and_op (ior_optab, mode, arglist, target);
8637
8638     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_AND_SI:
8639     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_AND_DI:
8640       return ia64_expand_fetch_and_op (and_optab, mode, arglist, target);
8641
8642     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_XOR_SI:
8643     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_XOR_DI:
8644       return ia64_expand_fetch_and_op (xor_optab, mode, arglist, target);
8645
8646     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_NAND_SI:
8647     case IA64_BUILTIN_FETCH_AND_NAND_DI:
8648       return ia64_expand_fetch_and_op (one_cmpl_optab, mode, arglist, target);
8649
8650     case IA64_BUILTIN_ADD_AND_FETCH_SI:
8651     case IA64_BUILTIN_ADD_AND_FETCH_DI:
8652       return ia64_expand_op_and_fetch (add_optab, mode, arglist, target);
8653
8654     case IA64_BUILTIN_SUB_AND_FETCH_SI:
8655     case IA64_BUILTIN_SUB_AND_FETCH_DI:
8656       return ia64_expand_op_and_fetch (sub_optab, mode, arglist, target);
8657
8658     case IA64_BUILTIN_OR_AND_FETCH_SI:
8659     case IA64_BUILTIN_OR_AND_FETCH_DI:
8660       return ia64_expand_op_and_fetch (ior_optab, mode, arglist, target);
8661
8662     case IA64_BUILTIN_AND_AND_FETCH_SI:
8663     case IA64_BUILTIN_AND_AND_FETCH_DI:
8664       return ia64_expand_op_and_fetch (and_optab, mode, arglist, target);
8665
8666     case IA64_BUILTIN_XOR_AND_FETCH_SI:
8667     case IA64_BUILTIN_XOR_AND_FETCH_DI:
8668       return ia64_expand_op_and_fetch (xor_optab, mode, arglist, target);
8669
8670     case IA64_BUILTIN_NAND_AND_FETCH_SI:
8671     case IA64_BUILTIN_NAND_AND_FETCH_DI:
8672       return ia64_expand_op_and_fetch (one_cmpl_optab, mode, arglist, target);
8673
8674     default:
8675       break;
8676     }
8677
8678   return NULL_RTX;
8679 }
8680
8681 /* For the HP-UX IA64 aggregate parameters are passed stored in the
8682    most significant bits of the stack slot.  */
8683
8684 enum direction
8685 ia64_hpux_function_arg_padding (enum machine_mode mode, tree type)
8686 {
8687    /* Exception to normal case for structures/unions/etc.  */
8688
8689    if (type && AGGREGATE_TYPE_P (type)
8690        && int_size_in_bytes (type) < UNITS_PER_WORD)
8691      return upward;
8692
8693    /* Fall back to the default.  */
8694    return DEFAULT_FUNCTION_ARG_PADDING (mode, type);
8695 }
8696
8697 /* Linked list of all external functions that are to be emitted by GCC.
8698    We output the name if and only if TREE_SYMBOL_REFERENCED is set in
8699    order to avoid putting out names that are never really used.  */
8700
8701 struct extern_func_list GTY(())
8702 {
8703   struct extern_func_list *next;
8704   tree decl;
8705 };
8706
8707 static GTY(()) struct extern_func_list *extern_func_head;
8708
8709 static void
8710 ia64_hpux_add_extern_decl (tree decl)
8711 {
8712   struct extern_func_list *p = ggc_alloc (sizeof (struct extern_func_list));
8713
8714   p->decl = decl;
8715   p->next = extern_func_head;
8716   extern_func_head = p;
8717 }
8718
8719 /* Print out the list of used global functions.  */
8720
8721 static void
8722 ia64_hpux_file_end (void)
8723 {
8724   struct extern_func_list *p;
8725
8726   for (p = extern_func_head; p; p = p->next)
8727     {
8728       tree decl = p->decl;
8729       tree id = DECL_ASSEMBLER_NAME (decl);
8730
8731       if (!id)
8732         abort ();
8733
8734       if (!TREE_ASM_WRITTEN (decl) && TREE_SYMBOL_REFERENCED (id))
8735         {
8736           const char *name = XSTR (XEXP (DECL_RTL (decl), 0), 0);
8737
8738           TREE_ASM_WRITTEN (decl) = 1;
8739           (*targetm.asm_out.globalize_label) (asm_out_file, name);
8740           fputs (TYPE_ASM_OP, asm_out_file);
8741           assemble_name (asm_out_file, name);
8742           fprintf (asm_out_file, "," TYPE_OPERAND_FMT "\n", "function");
8743         }
8744     }
8745
8746   extern_func_head = 0;
8747 }
8748
8749 /* Set SImode div/mod functions, init_integral_libfuncs only initializes
8750    modes of word_mode and larger.  Rename the TFmode libfuncs using the
8751    HPUX conventions. __divtf3 is used for XFmode. We need to keep it for
8752    backward compatibility. */
8753
8754 static void
8755 ia64_init_libfuncs (void)
8756 {
8757   set_optab_libfunc (sdiv_optab, SImode, "__divsi3");
8758   set_optab_libfunc (udiv_optab, SImode, "__udivsi3");
8759   set_optab_libfunc (smod_optab, SImode, "__modsi3");
8760   set_optab_libfunc (umod_optab, SImode, "__umodsi3");
8761
8762   set_optab_libfunc (add_optab, TFmode, "_U_Qfadd");
8763   set_optab_libfunc (sub_optab, TFmode, "_U_Qfsub");
8764   set_optab_libfunc (smul_optab, TFmode, "_U_Qfmpy");
8765   set_optab_libfunc (sdiv_optab, TFmode, "_U_Qfdiv");
8766   set_optab_libfunc (neg_optab, TFmode, "_U_Qfneg");
8767
8768   set_conv_libfunc (sext_optab, TFmode, SFmode, "_U_Qfcnvff_sgl_to_quad");
8769   set_conv_libfunc (sext_optab, TFmode, DFmode, "_U_Qfcnvff_dbl_to_quad");
8770   set_conv_libfunc (sext_optab, TFmode, XFmode, "_U_Qfcnvff_f80_to_quad");
8771   set_conv_libfunc (trunc_optab, SFmode, TFmode, "_U_Qfcnvff_quad_to_sgl");
8772   set_conv_libfunc (trunc_optab, DFmode, TFmode, "_U_Qfcnvff_quad_to_dbl");
8773   set_conv_libfunc (trunc_optab, XFmode, TFmode, "_U_Qfcnvff_quad_to_f80");
8774
8775   set_conv_libfunc (sfix_optab, SImode, TFmode, "_U_Qfcnvfxt_quad_to_sgl");
8776   set_conv_libfunc (sfix_optab, DImode, TFmode, "_U_Qfcnvfxt_quad_to_dbl");
8777   set_conv_libfunc (ufix_optab, SImode, TFmode, "_U_Qfcnvfxut_quad_to_sgl");
8778   set_conv_libfunc (ufix_optab, DImode, TFmode, "_U_Qfcnvfxut_quad_to_dbl");
8779
8780   set_conv_libfunc (sfloat_optab, TFmode, SImode, "_U_Qfcnvxf_sgl_to_quad");
8781   set_conv_libfunc (sfloat_optab, TFmode, DImode, "_U_Qfcnvxf_dbl_to_quad");
8782 }
8783
8784 /* Rename all the TFmode libfuncs using the HPUX conventions.  */
8785
8786 static void
8787 ia64_hpux_init_libfuncs (void)
8788 {
8789   ia64_init_libfuncs ();
8790
8791   set_optab_libfunc (smin_optab, TFmode, "_U_Qfmin");
8792   set_optab_libfunc (smax_optab, TFmode, "_U_Qfmax");
8793   set_optab_libfunc (abs_optab, TFmode, "_U_Qfabs");
8794
8795   /* ia64_expand_compare uses this.  */
8796   cmptf_libfunc = init_one_libfunc ("_U_Qfcmp");
8797
8798   /* These should never be used.  */
8799   set_optab_libfunc (eq_optab, TFmode, 0);
8800   set_optab_libfunc (ne_optab, TFmode, 0);
8801   set_optab_libfunc (gt_optab, TFmode, 0);
8802   set_optab_libfunc (ge_optab, TFmode, 0);
8803   set_optab_libfunc (lt_optab, TFmode, 0);
8804   set_optab_libfunc (le_optab, TFmode, 0);
8805 }
8806
8807 /* Rename the division and modulus functions in VMS.  */
8808
8809 static void
8810 ia64_vms_init_libfuncs (void)
8811 {
8812   set_optab_libfunc (sdiv_optab, SImode, "OTS$DIV_I");
8813   set_optab_libfunc (sdiv_optab, DImode, "OTS$DIV_L");
8814   set_optab_libfunc (udiv_optab, SImode, "OTS$DIV_UI");
8815   set_optab_libfunc (udiv_optab, DImode, "OTS$DIV_UL");
8816   set_optab_libfunc (smod_optab, SImode, "OTS$REM_I");
8817   set_optab_libfunc (smod_optab, DImode, "OTS$REM_L");
8818   set_optab_libfunc (umod_optab, SImode, "OTS$REM_UI");
8819   set_optab_libfunc (umod_optab, DImode, "OTS$REM_UL");
8820 }
8821
8822 /* Rename the TFmode libfuncs available from soft-fp in glibc using
8823    the HPUX conventions.  */
8824
8825 static void
8826 ia64_sysv4_init_libfuncs (void)
8827 {
8828   ia64_init_libfuncs ();
8829
8830   /* These functions are not part of the HPUX TFmode interface.  We
8831      use them instead of _U_Qfcmp, which doesn't work the way we
8832      expect.  */
8833   set_optab_libfunc (eq_optab, TFmode, "_U_Qfeq");
8834   set_optab_libfunc (ne_optab, TFmode, "_U_Qfne");
8835   set_optab_libfunc (gt_optab, TFmode, "_U_Qfgt");
8836   set_optab_libfunc (ge_optab, TFmode, "_U_Qfge");
8837   set_optab_libfunc (lt_optab, TFmode, "_U_Qflt");
8838   set_optab_libfunc (le_optab, TFmode, "_U_Qfle");
8839
8840   /* We leave out _U_Qfmin, _U_Qfmax and _U_Qfabs since soft-fp in
8841      glibc doesn't have them.  */
8842 }
8843 \f
8844 /* Switch to the section to which we should output X.  The only thing
8845    special we do here is to honor small data.  */
8846
8847 static void
8848 ia64_select_rtx_section (enum machine_mode mode, rtx x,
8849                          unsigned HOST_WIDE_INT align)
8850 {
8851   if (GET_MODE_SIZE (mode) > 0
8852       && GET_MODE_SIZE (mode) <= ia64_section_threshold)
8853     sdata_section ();
8854   else
8855     default_elf_select_rtx_section (mode, x, align);
8856 }
8857
8858 /* It is illegal to have relocations in shared segments on AIX and HPUX.
8859    Pretend flag_pic is always set.  */
8860
8861 static void
8862 ia64_rwreloc_select_section (tree exp, int reloc, unsigned HOST_WIDE_INT align)
8863 {
8864   default_elf_select_section_1 (exp, reloc, align, true);
8865 }
8866
8867 static void
8868 ia64_rwreloc_unique_section (tree decl, int reloc)
8869 {
8870   default_unique_section_1 (decl, reloc, true);
8871 }
8872
8873 static void
8874 ia64_rwreloc_select_rtx_section (enum machine_mode mode, rtx x,
8875                                  unsigned HOST_WIDE_INT align)
8876 {
8877   int save_pic = flag_pic;
8878   flag_pic = 1;
8879   ia64_select_rtx_section (mode, x, align);
8880   flag_pic = save_pic;
8881 }
8882
8883 static unsigned int
8884 ia64_rwreloc_section_type_flags (tree decl, const char *name, int reloc)
8885 {
8886   return default_section_type_flags_1 (decl, name, reloc, true);
8887 }
8888
8889 /* Returns true if FNTYPE (a FUNCTION_TYPE or a METHOD_TYPE) returns a
8890    structure type and that the address of that type should be passed
8891    in out0, rather than in r8.  */
8892
8893 static bool
8894 ia64_struct_retval_addr_is_first_parm_p (tree fntype)
8895 {
8896   tree ret_type = TREE_TYPE (fntype);
8897
8898   /* The Itanium C++ ABI requires that out0, rather than r8, be used
8899      as the structure return address parameter, if the return value
8900      type has a non-trivial copy constructor or destructor.  It is not
8901      clear if this same convention should be used for other
8902      programming languages.  Until G++ 3.4, we incorrectly used r8 for
8903      these return values.  */
8904   return (abi_version_at_least (2)
8905           && ret_type
8906           && TYPE_MODE (ret_type) == BLKmode 
8907           && TREE_ADDRESSABLE (ret_type)
8908           && strcmp (lang_hooks.name, "GNU C++") == 0);
8909 }
8910
8911 /* Output the assembler code for a thunk function.  THUNK_DECL is the
8912    declaration for the thunk function itself, FUNCTION is the decl for
8913    the target function.  DELTA is an immediate constant offset to be
8914    added to THIS.  If VCALL_OFFSET is nonzero, the word at
8915    *(*this + vcall_offset) should be added to THIS.  */
8916
8917 static void
8918 ia64_output_mi_thunk (FILE *file, tree thunk ATTRIBUTE_UNUSED,
8919                       HOST_WIDE_INT delta, HOST_WIDE_INT vcall_offset,
8920                       tree function)
8921 {
8922   rtx this, insn, funexp;
8923   unsigned int this_parmno;
8924   unsigned int this_regno;
8925
8926   reload_completed = 1;
8927   epilogue_completed = 1;
8928   no_new_pseudos = 1;
8929   reset_block_changes ();
8930
8931   /* Set things up as ia64_expand_prologue might.  */
8932   last_scratch_gr_reg = 15;
8933
8934   memset (&current_frame_info, 0, sizeof (current_frame_info));
8935   current_frame_info.spill_cfa_off = -16;
8936   current_frame_info.n_input_regs = 1;
8937   current_frame_info.need_regstk = (TARGET_REG_NAMES != 0);
8938
8939   /* Mark the end of the (empty) prologue.  */
8940   emit_note (NOTE_INSN_PROLOGUE_END);
8941
8942   /* Figure out whether "this" will be the first parameter (the
8943      typical case) or the second parameter (as happens when the
8944      virtual function returns certain class objects).  */
8945   this_parmno
8946     = (ia64_struct_retval_addr_is_first_parm_p (TREE_TYPE (thunk))
8947        ? 1 : 0);
8948   this_regno = IN_REG (this_parmno);
8949   if (!TARGET_REG_NAMES)
8950     reg_names[this_regno] = ia64_reg_numbers[this_parmno];
8951
8952   this = gen_rtx_REG (Pmode, this_regno);
8953   if (TARGET_ILP32)
8954     {
8955       rtx tmp = gen_rtx_REG (ptr_mode, this_regno);
8956       REG_POINTER (tmp) = 1;
8957       if (delta && CONST_OK_FOR_I (delta))
8958         {
8959           emit_insn (gen_ptr_extend_plus_imm (this, tmp, GEN_INT (delta)));
8960           delta = 0;
8961         }
8962       else
8963         emit_insn (gen_ptr_extend (this, tmp));
8964     }
8965
8966   /* Apply the constant offset, if required.  */
8967   if (delta)
8968     {
8969       rtx delta_rtx = GEN_INT (delta);
8970
8971       if (!CONST_OK_FOR_I (delta))
8972         {
8973           rtx tmp = gen_rtx_REG (Pmode, 2);
8974           emit_move_insn (tmp, delta_rtx);
8975           delta_rtx = tmp;
8976         }
8977       emit_insn (gen_adddi3 (this, this, delta_rtx));
8978     }
8979
8980   /* Apply the offset from the vtable, if required.  */
8981   if (vcall_offset)
8982     {
8983       rtx vcall_offset_rtx = GEN_INT (vcall_offset);
8984       rtx tmp = gen_rtx_REG (Pmode, 2);
8985
8986       if (TARGET_ILP32)
8987         {
8988           rtx t = gen_rtx_REG (ptr_mode, 2);
8989           REG_POINTER (t) = 1;
8990           emit_move_insn (t, gen_rtx_MEM (ptr_mode, this));
8991           if (CONST_OK_FOR_I (vcall_offset))
8992             {
8993               emit_insn (gen_ptr_extend_plus_imm (tmp, t, 
8994                                                   vcall_offset_rtx));
8995               vcall_offset = 0;
8996             }
8997           else
8998             emit_insn (gen_ptr_extend (tmp, t));
8999         }
9000       else
9001         emit_move_insn (tmp, gen_rtx_MEM (Pmode, this));
9002
9003       if (vcall_offset)
9004         {
9005           if (!CONST_OK_FOR_J (vcall_offset))
9006             {
9007               rtx tmp2 = gen_rtx_REG (Pmode, next_scratch_gr_reg ());
9008               emit_move_insn (tmp2, vcall_offset_rtx);
9009               vcall_offset_rtx = tmp2;
9010             }
9011           emit_insn (gen_adddi3 (tmp, tmp, vcall_offset_rtx));
9012         }
9013
9014       if (TARGET_ILP32)
9015         emit_move_insn (gen_rtx_REG (ptr_mode, 2), 
9016                         gen_rtx_MEM (ptr_mode, tmp));
9017       else
9018         emit_move_insn (tmp, gen_rtx_MEM (Pmode, tmp));
9019
9020       emit_insn (gen_adddi3 (this, this, tmp));
9021     }
9022
9023   /* Generate a tail call to the target function.  */
9024   if (! TREE_USED (function))
9025     {
9026       assemble_external (function);
9027       TREE_USED (function) = 1;
9028     }
9029   funexp = XEXP (DECL_RTL (function), 0);
9030   funexp = gen_rtx_MEM (FUNCTION_MODE, funexp);
9031   ia64_expand_call (NULL_RTX, funexp, NULL_RTX, 1);
9032   insn = get_last_insn ();
9033   SIBLING_CALL_P (insn) = 1;
9034
9035   /* Code generation for calls relies on splitting.  */
9036   reload_completed = 1;
9037   epilogue_completed = 1;
9038   try_split (PATTERN (insn), insn, 0);
9039
9040   emit_barrier ();
9041
9042   /* Run just enough of rest_of_compilation to get the insns emitted.
9043      There's not really enough bulk here to make other passes such as
9044      instruction scheduling worth while.  Note that use_thunk calls
9045      assemble_start_function and assemble_end_function.  */
9046
9047   insn_locators_initialize ();
9048   emit_all_insn_group_barriers (NULL);
9049   insn = get_insns ();
9050   shorten_branches (insn);
9051   final_start_function (insn, file, 1);
9052   final (insn, file, 1, 0);
9053   final_end_function ();
9054
9055   reload_completed = 0;
9056   epilogue_completed = 0;
9057   no_new_pseudos = 0;
9058 }
9059
9060 /* Worker function for TARGET_STRUCT_VALUE_RTX.  */
9061
9062 static rtx
9063 ia64_struct_value_rtx (tree fntype,
9064                        int incoming ATTRIBUTE_UNUSED)
9065 {
9066   if (fntype && ia64_struct_retval_addr_is_first_parm_p (fntype))
9067     return NULL_RTX;
9068   return gen_rtx_REG (Pmode, GR_REG (8));
9069 }
9070
9071 #include "gt-ia64.h"