OSDN Git Service

(\setmultitablespacing): Restore bad typing mistake from yesterday.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / global.c
1 /* Allocate registers for pseudo-registers that span basic blocks.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1994, 1996 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21
22 #include <stdio.h>
23 #include "config.h"
24 #include "rtl.h"
25 #include "flags.h"
26 #include "basic-block.h"
27 #include "hard-reg-set.h"
28 #include "regs.h"
29 #include "insn-config.h"
30 #include "output.h"
31
32 /* This pass of the compiler performs global register allocation.
33    It assigns hard register numbers to all the pseudo registers
34    that were not handled in local_alloc.  Assignments are recorded
35    in the vector reg_renumber, not by changing the rtl code.
36    (Such changes are made by final).  The entry point is
37    the function global_alloc.
38
39    After allocation is complete, the reload pass is run as a subroutine
40    of this pass, so that when a pseudo reg loses its hard reg due to
41    spilling it is possible to make a second attempt to find a hard
42    reg for it.  The reload pass is independent in other respects
43    and it is run even when stupid register allocation is in use.
44
45    1. count the pseudo-registers still needing allocation
46    and assign allocation-numbers (allocnos) to them.
47    Set up tables reg_allocno and allocno_reg to map 
48    reg numbers to allocnos and vice versa.
49    max_allocno gets the number of allocnos in use.
50
51    2. Allocate a max_allocno by max_allocno conflict bit matrix and clear it.
52    Allocate a max_allocno by FIRST_PSEUDO_REGISTER conflict matrix
53    for conflicts between allocnos and explicit hard register use
54    (which includes use of pseudo-registers allocated by local_alloc).
55
56    3. for each basic block
57     walk forward through the block, recording which
58     unallocated registers and which hardware registers are live.
59     Build the conflict matrix between the unallocated registers
60     and another of unallocated registers versus hardware registers.
61     Also record the preferred hardware registers
62     for each unallocated one.
63
64    4. Sort a table of the allocnos into order of
65    desirability of the variables.
66
67    5. Allocate the variables in that order; each if possible into
68    a preferred register, else into another register.  */
69 \f
70 /* Number of pseudo-registers still requiring allocation
71    (not allocated by local_allocate).  */
72
73 static int max_allocno;
74
75 /* Indexed by (pseudo) reg number, gives the allocno, or -1
76    for pseudo registers already allocated by local_allocate.  */
77
78 int *reg_allocno;
79
80 /* Indexed by allocno, gives the reg number.  */
81
82 static int *allocno_reg;
83
84 /* A vector of the integers from 0 to max_allocno-1,
85    sorted in the order of first-to-be-allocated first.  */
86
87 static int *allocno_order;
88
89 /* Indexed by an allocno, gives the number of consecutive
90    hard registers needed by that pseudo reg.  */
91
92 static int *allocno_size;
93
94 /* Indexed by (pseudo) reg number, gives the number of another
95    lower-numbered pseudo reg which can share a hard reg with this pseudo
96    *even if the two pseudos would otherwise appear to conflict*.  */
97
98 static int *reg_may_share;
99
100 /* Define the number of bits in each element of `conflicts' and what
101    type that element has.  We use the largest integer format on the
102    host machine.  */
103
104 #define INT_BITS HOST_BITS_PER_WIDE_INT
105 #define INT_TYPE HOST_WIDE_INT
106
107 /* max_allocno by max_allocno array of bits,
108    recording whether two allocno's conflict (can't go in the same
109    hardware register).
110
111    `conflicts' is not symmetric; a conflict between allocno's i and j
112    is recorded either in element i,j or in element j,i.  */
113
114 static INT_TYPE *conflicts;
115
116 /* Number of ints require to hold max_allocno bits.
117    This is the length of a row in `conflicts'.  */
118
119 static int allocno_row_words;
120
121 /* Two macros to test or store 1 in an element of `conflicts'.  */
122
123 #define CONFLICTP(I, J) \
124  (conflicts[(I) * allocno_row_words + (J) / INT_BITS]   \
125   & ((INT_TYPE) 1 << ((J) % INT_BITS)))
126
127 #define SET_CONFLICT(I, J) \
128  (conflicts[(I) * allocno_row_words + (J) / INT_BITS]   \
129   |= ((INT_TYPE) 1 << ((J) % INT_BITS)))
130
131 /* Set of hard regs currently live (during scan of all insns).  */
132
133 static HARD_REG_SET hard_regs_live;
134
135 /* Indexed by N, set of hard regs conflicting with allocno N.  */
136
137 static HARD_REG_SET *hard_reg_conflicts;
138
139 /* Indexed by N, set of hard regs preferred by allocno N.
140    This is used to make allocnos go into regs that are copied to or from them,
141    when possible, to reduce register shuffling.  */
142
143 static HARD_REG_SET *hard_reg_preferences;
144
145 /* Similar, but just counts register preferences made in simple copy
146    operations, rather than arithmetic.  These are given priority because
147    we can always eliminate an insn by using these, but using a register
148    in the above list won't always eliminate an insn.  */
149
150 static HARD_REG_SET *hard_reg_copy_preferences;
151
152 /* Similar to hard_reg_preferences, but includes bits for subsequent
153    registers when an allocno is multi-word.  The above variable is used for
154    allocation while this is used to build reg_someone_prefers, below.  */
155
156 static HARD_REG_SET *hard_reg_full_preferences;
157
158 /* Indexed by N, set of hard registers that some later allocno has a
159    preference for.  */
160
161 static HARD_REG_SET *regs_someone_prefers;
162
163 /* Set of registers that global-alloc isn't supposed to use.  */
164
165 static HARD_REG_SET no_global_alloc_regs;
166
167 /* Set of registers used so far.  */
168
169 static HARD_REG_SET regs_used_so_far;
170
171 /* Number of calls crossed by each allocno.  */
172
173 static int *allocno_calls_crossed;
174
175 /* Number of refs (weighted) to each allocno.  */
176
177 static int *allocno_n_refs;
178
179 /* Guess at live length of each allocno.
180    This is actually the max of the live lengths of the regs.  */
181
182 static int *allocno_live_length;
183
184 /* Number of refs (weighted) to each hard reg, as used by local alloc.
185    It is zero for a reg that contains global pseudos or is explicitly used.  */
186
187 static int local_reg_n_refs[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
188
189 /* Guess at live length of each hard reg, as used by local alloc.
190    This is actually the sum of the live lengths of the specific regs.  */
191
192 static int local_reg_live_length[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
193
194 /* Test a bit in TABLE, a vector of HARD_REG_SETs,
195    for vector element I, and hard register number J.  */
196
197 #define REGBITP(TABLE, I, J)     TEST_HARD_REG_BIT (TABLE[I], J)
198
199 /* Set to 1 a bit in a vector of HARD_REG_SETs.  Works like REGBITP.  */
200
201 #define SET_REGBIT(TABLE, I, J)  SET_HARD_REG_BIT (TABLE[I], J)
202
203 /* Bit mask for allocnos live at current point in the scan.  */
204
205 static INT_TYPE *allocnos_live;
206
207 /* Test, set or clear bit number I in allocnos_live,
208    a bit vector indexed by allocno.  */
209
210 #define ALLOCNO_LIVE_P(I) \
211   (allocnos_live[(I) / INT_BITS] & ((INT_TYPE) 1 << ((I) % INT_BITS)))
212
213 #define SET_ALLOCNO_LIVE(I) \
214   (allocnos_live[(I) / INT_BITS] |= ((INT_TYPE) 1 << ((I) % INT_BITS)))
215
216 #define CLEAR_ALLOCNO_LIVE(I) \
217   (allocnos_live[(I) / INT_BITS] &= ~((INT_TYPE) 1 << ((I) % INT_BITS)))
218
219 /* This is turned off because it doesn't work right for DImode.
220    (And it is only used for DImode, so the other cases are worthless.)
221    The problem is that it isn't true that there is NO possibility of conflict;
222    only that there is no conflict if the two pseudos get the exact same regs.
223    If they were allocated with a partial overlap, there would be a conflict.
224    We can't safely turn off the conflict unless we have another way to
225    prevent the partial overlap.
226
227    Idea: change hard_reg_conflicts so that instead of recording which
228    hard regs the allocno may not overlap, it records where the allocno
229    may not start.  Change both where it is used and where it is updated.
230    Then there is a way to record that (reg:DI 108) may start at 10
231    but not at 9 or 11.  There is still the question of how to record
232    this semi-conflict between two pseudos.  */
233 #if 0
234 /* Reg pairs for which conflict after the current insn
235    is inhibited by a REG_NO_CONFLICT note.
236    If the table gets full, we ignore any other notes--that is conservative.  */
237 #define NUM_NO_CONFLICT_PAIRS 4
238 /* Number of pairs in use in this insn.  */
239 int n_no_conflict_pairs;
240 static struct { int allocno1, allocno2;}
241   no_conflict_pairs[NUM_NO_CONFLICT_PAIRS];
242 #endif /* 0 */
243
244 /* Record all regs that are set in any one insn.
245    Communication from mark_reg_{store,clobber} and global_conflicts.  */
246
247 static rtx *regs_set;
248 static int n_regs_set;
249
250 /* All registers that can be eliminated.  */
251
252 static HARD_REG_SET eliminable_regset;
253
254 static int allocno_compare      PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
255 static void global_conflicts    PROTO((void));
256 static void expand_preferences  PROTO((void));
257 static void prune_preferences   PROTO((void));
258 static void find_reg            PROTO((int, HARD_REG_SET, int, int, int));
259 static void record_one_conflict PROTO((int));
260 static void record_conflicts    PROTO((short *, int));
261 static void mark_reg_store      PROTO((rtx, rtx));
262 static void mark_reg_clobber    PROTO((rtx, rtx));
263 static void mark_reg_conflicts  PROTO((rtx));
264 static void mark_reg_death      PROTO((rtx));
265 static void mark_reg_live_nc    PROTO((int, enum machine_mode));
266 static void set_preference      PROTO((rtx, rtx));
267 static void dump_conflicts      PROTO((FILE *));
268 \f
269 /* Perform allocation of pseudo-registers not allocated by local_alloc.
270    FILE is a file to output debugging information on,
271    or zero if such output is not desired.
272
273    Return value is nonzero if reload failed
274    and we must not do any more for this function.  */
275
276 int
277 global_alloc (file)
278      FILE *file;
279 {
280 #ifdef ELIMINABLE_REGS
281   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
282 #endif
283   int need_fp
284     = (! flag_omit_frame_pointer
285 #ifdef EXIT_IGNORE_STACK
286        || (current_function_calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
287 #endif
288        || FRAME_POINTER_REQUIRED);
289
290   register int i;
291   rtx x;
292
293   max_allocno = 0;
294
295   /* A machine may have certain hard registers that
296      are safe to use only within a basic block.  */
297
298   CLEAR_HARD_REG_SET (no_global_alloc_regs);
299 #ifdef OVERLAPPING_REGNO_P
300   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
301     if (OVERLAPPING_REGNO_P (i))
302       SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, i);
303 #endif
304
305   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't use those
306      that we already know won't be eliminated.  */
307 #ifdef ELIMINABLE_REGS
308   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
309     {
310       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
311
312       if (! CAN_ELIMINATE (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
313           || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp))
314         SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, eliminables[i].from);
315     }
316 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
317   SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
318   if (need_fp)
319     SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
320 #endif
321
322 #else
323   SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
324   if (need_fp)
325     SET_HARD_REG_BIT (no_global_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
326 #endif
327
328   /* Track which registers have already been used.  Start with registers
329      explicitly in the rtl, then registers allocated by local register
330      allocation.  */
331
332   CLEAR_HARD_REG_SET (regs_used_so_far);
333 #ifdef LEAF_REGISTERS
334   /* If we are doing the leaf function optimization, and this is a leaf
335      function, it means that the registers that take work to save are those
336      that need a register window.  So prefer the ones that can be used in
337      a leaf function.  */
338   {
339     char *cheap_regs;
340     static char leaf_regs[] = LEAF_REGISTERS;
341
342     if (only_leaf_regs_used () && leaf_function_p ())
343       cheap_regs = leaf_regs;
344     else
345       cheap_regs = call_used_regs;
346     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
347       if (regs_ever_live[i] || cheap_regs[i])
348         SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, i);
349   }
350 #else
351   /* We consider registers that do not have to be saved over calls as if
352      they were already used since there is no cost in using them.  */
353   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
354     if (regs_ever_live[i] || call_used_regs[i])
355       SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, i);
356 #endif
357
358   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
359     if (reg_renumber[i] >= 0)
360       SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, reg_renumber[i]);
361
362   /* Establish mappings from register number to allocation number
363      and vice versa.  In the process, count the allocnos.  */
364
365   reg_allocno = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
366
367   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
368     reg_allocno[i] = -1;
369
370   /* Initialize the shared-hard-reg mapping
371      from the list of pairs that may share.  */
372   reg_may_share = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
373   bzero ((char *) reg_may_share, max_regno * sizeof (int));
374   for (x = regs_may_share; x; x = XEXP (XEXP (x, 1), 1))
375     {
376       int r1 = REGNO (XEXP (x, 0));
377       int r2 = REGNO (XEXP (XEXP (x, 1), 0));
378       if (r1 > r2)
379         reg_may_share[r1] = r2;
380       else
381         reg_may_share[r2] = r1;
382     }
383
384   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
385     /* Note that reg_live_length[i] < 0 indicates a "constant" reg
386        that we are supposed to refrain from putting in a hard reg.
387        -2 means do make an allocno but don't allocate it.  */
388     if (REG_N_REFS (i) != 0 && reg_renumber[i] < 0 && REG_LIVE_LENGTH (i) != -1
389         /* Don't allocate pseudos that cross calls,
390            if this function receives a nonlocal goto.  */
391         && (! current_function_has_nonlocal_label
392             || REG_N_CALLS_CROSSED (i) == 0))
393       {
394         if (reg_may_share[i] && reg_allocno[reg_may_share[i]] >= 0)
395           reg_allocno[i] = reg_allocno[reg_may_share[i]];
396         else
397           reg_allocno[i] = max_allocno++;
398         if (REG_LIVE_LENGTH (i) == 0)
399           abort ();
400       }
401     else
402       reg_allocno[i] = -1;
403
404   allocno_reg = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
405   allocno_size = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
406   allocno_calls_crossed = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
407   allocno_n_refs = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
408   allocno_live_length = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
409   bzero ((char *) allocno_size, max_allocno * sizeof (int));
410   bzero ((char *) allocno_calls_crossed, max_allocno * sizeof (int));
411   bzero ((char *) allocno_n_refs, max_allocno * sizeof (int));
412   bzero ((char *) allocno_live_length, max_allocno * sizeof (int));
413
414   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
415     if (reg_allocno[i] >= 0)
416       {
417         int allocno = reg_allocno[i];
418         allocno_reg[allocno] = i;
419         allocno_size[allocno] = PSEUDO_REGNO_SIZE (i);
420         allocno_calls_crossed[allocno] += REG_N_CALLS_CROSSED (i);
421         allocno_n_refs[allocno] += REG_N_REFS (i);
422         if (allocno_live_length[allocno] < REG_LIVE_LENGTH (i))
423           allocno_live_length[allocno] = REG_LIVE_LENGTH (i);
424       }
425
426   /* Calculate amount of usage of each hard reg by pseudos
427      allocated by local-alloc.  This is to see if we want to
428      override it.  */
429   bzero ((char *) local_reg_live_length, sizeof local_reg_live_length);
430   bzero ((char *) local_reg_n_refs, sizeof local_reg_n_refs);
431   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
432     if (reg_allocno[i] < 0 && reg_renumber[i] >= 0)
433       {
434         int regno = reg_renumber[i];
435         int endregno = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, PSEUDO_REGNO_MODE (i));
436         int j;
437
438         for (j = regno; j < endregno; j++)
439           {
440             local_reg_n_refs[j] += REG_N_REFS (i);
441             local_reg_live_length[j] += REG_LIVE_LENGTH (i);
442           }
443       }
444
445   /* We can't override local-alloc for a reg used not just by local-alloc.  */
446   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
447     if (regs_ever_live[i])
448       local_reg_n_refs[i] = 0;
449
450   /* Likewise for regs used in a SCRATCH.  */
451   for (i = 0; i < scratch_list_length; i++)
452     if (scratch_list[i])
453       {
454         int regno = REGNO (scratch_list[i]);
455         int lim = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (scratch_list[i]));
456         int j;
457
458         for (j = regno; j < lim; j++)
459           local_reg_n_refs[j] = 0;
460       }
461         
462   /* Allocate the space for the conflict and preference tables and
463      initialize them.  */
464
465   hard_reg_conflicts
466     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
467   bzero ((char *) hard_reg_conflicts, max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
468
469   hard_reg_preferences
470     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
471   bzero ((char *) hard_reg_preferences, max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
472   
473   hard_reg_copy_preferences
474     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
475   bzero ((char *) hard_reg_copy_preferences,
476          max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
477   
478   hard_reg_full_preferences
479     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
480   bzero ((char *) hard_reg_full_preferences,
481          max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
482   
483   regs_someone_prefers
484     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
485   bzero ((char *) regs_someone_prefers, max_allocno * sizeof (HARD_REG_SET));
486
487   allocno_row_words = (max_allocno + INT_BITS - 1) / INT_BITS;
488
489   conflicts = (INT_TYPE *) alloca (max_allocno * allocno_row_words
490                                    * sizeof (INT_TYPE));
491   bzero ((char *) conflicts,
492          max_allocno * allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
493
494   allocnos_live = (INT_TYPE *) alloca (allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
495
496   /* If there is work to be done (at least one reg to allocate),
497      perform global conflict analysis and allocate the regs.  */
498
499   if (max_allocno > 0)
500     {
501       /* Scan all the insns and compute the conflicts among allocnos
502          and between allocnos and hard regs.  */
503
504       global_conflicts ();
505
506       /* Eliminate conflicts between pseudos and eliminable registers.  If
507          the register is not eliminated, the pseudo won't really be able to
508          live in the eliminable register, so the conflict doesn't matter.
509          If we do eliminate the register, the conflict will no longer exist.
510          So in either case, we can ignore the conflict.  Likewise for
511          preferences.  */
512
513       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
514         {
515           AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[i], eliminable_regset);
516           AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[i],
517                                   eliminable_regset);
518           AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[i], eliminable_regset);
519         }
520
521       /* Try to expand the preferences by merging them between allocnos.  */
522
523       expand_preferences ();
524
525       /* Determine the order to allocate the remaining pseudo registers.  */
526
527       allocno_order = (int *) alloca (max_allocno * sizeof (int));
528       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
529         allocno_order[i] = i;
530
531       /* Default the size to 1, since allocno_compare uses it to divide by.
532          Also convert allocno_live_length of zero to -1.  A length of zero
533          can occur when all the registers for that allocno have reg_live_length
534          equal to -2.  In this case, we want to make an allocno, but not
535          allocate it.  So avoid the divide-by-zero and set it to a low
536          priority.  */
537
538       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
539         {
540           if (allocno_size[i] == 0)
541             allocno_size[i] = 1;
542           if (allocno_live_length[i] == 0)
543             allocno_live_length[i] = -1;
544         }
545
546       qsort (allocno_order, max_allocno, sizeof (int), allocno_compare);
547       
548       prune_preferences ();
549
550       if (file)
551         dump_conflicts (file);
552
553       /* Try allocating them, one by one, in that order,
554          except for parameters marked with reg_live_length[regno] == -2.  */
555
556       for (i = 0; i < max_allocno; i++)
557         if (REG_LIVE_LENGTH (allocno_reg[allocno_order[i]]) >= 0)
558           {
559             /* If we have more than one register class,
560                first try allocating in the class that is cheapest
561                for this pseudo-reg.  If that fails, try any reg.  */
562             if (N_REG_CLASSES > 1)
563               {
564                 find_reg (allocno_order[i], HARD_CONST (0), 0, 0, 0);
565                 if (reg_renumber[allocno_reg[allocno_order[i]]] >= 0)
566                   continue;
567               }
568             if (reg_alternate_class (allocno_reg[allocno_order[i]]) != NO_REGS)
569               find_reg (allocno_order[i], HARD_CONST (0), 1, 0, 0);
570           }
571     }
572
573   /* Do the reloads now while the allocno data still exist, so that we can
574      try to assign new hard regs to any pseudo regs that are spilled.  */
575
576 #if 0 /* We need to eliminate regs even if there is no rtl code,
577          for the sake of debugging information.  */
578   if (n_basic_blocks > 0)
579 #endif
580     return reload (get_insns (), 1, file);
581 }
582
583 /* Sort predicate for ordering the allocnos.
584    Returns -1 (1) if *v1 should be allocated before (after) *v2.  */
585
586 static int
587 allocno_compare (v1p, v2p)
588      const GENERIC_PTR v1p;
589      const GENERIC_PTR v2p;
590 {
591   int v1 = *(int *)v1p, v2 = *(int *)v2p;
592   /* Note that the quotient will never be bigger than
593      the value of floor_log2 times the maximum number of
594      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
595      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
596   register int pri1
597     = (((double) (floor_log2 (allocno_n_refs[v1]) * allocno_n_refs[v1])
598         / allocno_live_length[v1])
599        * 10000 * allocno_size[v1]);
600   register int pri2
601     = (((double) (floor_log2 (allocno_n_refs[v2]) * allocno_n_refs[v2])
602         / allocno_live_length[v2])
603        * 10000 * allocno_size[v2]);
604   if (pri2 - pri1)
605     return pri2 - pri1;
606
607   /* If regs are equally good, sort by allocno,
608      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
609   return v1 - v2;
610 }
611 \f
612 /* Scan the rtl code and record all conflicts and register preferences in the
613    conflict matrices and preference tables.  */
614
615 static void
616 global_conflicts ()
617 {
618   register int b, i;
619   register rtx insn;
620   short *block_start_allocnos;
621
622   /* Make a vector that mark_reg_{store,clobber} will store in.  */
623   regs_set = (rtx *) alloca (max_parallel * sizeof (rtx) * 2);
624
625   block_start_allocnos = (short *) alloca (max_allocno * sizeof (short));
626
627   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
628     {
629       bzero ((char *) allocnos_live, allocno_row_words * sizeof (INT_TYPE));
630
631       /* Initialize table of registers currently live
632          to the state at the beginning of this basic block.
633          This also marks the conflicts among them.
634
635          For pseudo-regs, there is only one bit for each one
636          no matter how many hard regs it occupies.
637          This is ok; we know the size from PSEUDO_REGNO_SIZE.
638          For explicit hard regs, we cannot know the size that way
639          since one hard reg can be used with various sizes.
640          Therefore, we must require that all the hard regs
641          implicitly live as part of a multi-word hard reg
642          are explicitly marked in basic_block_live_at_start.  */
643
644       {
645         register regset old = basic_block_live_at_start[b];
646         int ax = 0;
647
648         REG_SET_TO_HARD_REG_SET (hard_regs_live, old);
649         EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (old, 0, i,
650                                    {
651                                      register int a = reg_allocno[i];
652                                      if (a >= 0)
653                                        {
654                                          SET_ALLOCNO_LIVE (a);
655                                          block_start_allocnos[ax++] = a;
656                                        }
657                                      else if ((a = reg_renumber[i]) >= 0)
658                                        mark_reg_live_nc (a, PSEUDO_REGNO_MODE (i));
659                                    });
660
661         /* Record that each allocno now live conflicts with each other
662            allocno now live, and with each hard reg now live.  */
663
664         record_conflicts (block_start_allocnos, ax);
665       }
666
667       insn = basic_block_head[b];
668
669       /* Scan the code of this basic block, noting which allocnos
670          and hard regs are born or die.  When one is born,
671          record a conflict with all others currently live.  */
672
673       while (1)
674         {
675           register RTX_CODE code = GET_CODE (insn);
676           register rtx link;
677
678           /* Make regs_set an empty set.  */
679
680           n_regs_set = 0;
681
682           if (code == INSN || code == CALL_INSN || code == JUMP_INSN)
683             {
684
685 #if 0
686               int i = 0;
687               for (link = REG_NOTES (insn);
688                    link && i < NUM_NO_CONFLICT_PAIRS;
689                    link = XEXP (link, 1))
690                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_NO_CONFLICT)
691                   {
692                     no_conflict_pairs[i].allocno1
693                       = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn)))];
694                     no_conflict_pairs[i].allocno2
695                       = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
696                     i++;
697                   }
698 #endif /* 0 */
699
700               /* Mark any registers clobbered by INSN as live,
701                  so they conflict with the inputs.  */
702
703               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_clobber);
704
705               /* Mark any registers dead after INSN as dead now.  */
706
707               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
708                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
709                   mark_reg_death (XEXP (link, 0));
710
711               /* Mark any registers set in INSN as live,
712                  and mark them as conflicting with all other live regs.
713                  Clobbers are processed again, so they conflict with
714                  the registers that are set.  */
715
716               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_store);
717
718 #ifdef AUTO_INC_DEC
719               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
720                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_INC)
721                   mark_reg_store (XEXP (link, 0), NULL_RTX);
722 #endif
723
724               /* If INSN has multiple outputs, then any reg that dies here
725                  and is used inside of an output
726                  must conflict with the other outputs.  */
727
728               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL && !single_set (insn))
729                 for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
730                   if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
731                     {
732                       int used_in_output = 0;
733                       int i;
734                       rtx reg = XEXP (link, 0);
735
736                       for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
737                         {
738                           rtx set = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
739                           if (GET_CODE (set) == SET
740                               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
741                               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
742                               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
743                             used_in_output = 1;
744                         }
745                       if (used_in_output)
746                         mark_reg_conflicts (reg);
747                     }
748
749               /* Mark any registers set in INSN and then never used.  */
750
751               while (n_regs_set > 0)
752                 if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED,
753                                      REGNO (regs_set[--n_regs_set])))
754                   mark_reg_death (regs_set[n_regs_set]);
755             }
756
757           if (insn == basic_block_end[b])
758             break;
759           insn = NEXT_INSN (insn);
760         }
761     }
762 }
763 /* Expand the preference information by looking for cases where one allocno
764    dies in an insn that sets an allocno.  If those two allocnos don't conflict,
765    merge any preferences between those allocnos.  */
766
767 static void
768 expand_preferences ()
769 {
770   rtx insn;
771   rtx link;
772   rtx set;
773
774   /* We only try to handle the most common cases here.  Most of the cases
775      where this wins are reg-reg copies.  */
776
777   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
778     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
779         && (set = single_set (insn)) != 0
780         && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
781         && reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))] >= 0)
782       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
783         if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
784             && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
785             && reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))] >= 0
786             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))],
787                             reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))])
788             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))],
789                             reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))]))
790           {
791             int a1 = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))];
792             int a2 = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
793
794             if (XEXP (link, 0) == SET_SRC (set))
795               {
796                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a1],
797                                   hard_reg_copy_preferences[a2]);
798                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a2],
799                                   hard_reg_copy_preferences[a1]);
800               }
801
802             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a1],
803                               hard_reg_preferences[a2]);
804             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a2],
805                               hard_reg_preferences[a1]);
806             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a1],
807                               hard_reg_full_preferences[a2]);
808             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a2],
809                               hard_reg_full_preferences[a1]);
810           }
811 }
812 \f
813 /* Prune the preferences for global registers to exclude registers that cannot
814    be used.
815    
816    Compute `regs_someone_prefers', which is a bitmask of the hard registers
817    that are preferred by conflicting registers of lower priority.  If possible,
818    we will avoid using these registers.  */
819    
820 static void
821 prune_preferences ()
822 {
823   int i, j;
824   int allocno;
825   
826   /* Scan least most important to most important.
827      For each allocno, remove from preferences registers that cannot be used,
828      either because of conflicts or register type.  Then compute all registers
829      preferred by each lower-priority register that conflicts.  */
830
831   for (i = max_allocno - 1; i >= 0; i--)
832     {
833       HARD_REG_SET temp;
834
835       allocno = allocno_order[i];
836       COPY_HARD_REG_SET (temp, hard_reg_conflicts[allocno]);
837
838       if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
839         IOR_HARD_REG_SET (temp, fixed_reg_set);
840       else
841         IOR_HARD_REG_SET (temp, call_used_reg_set);
842
843       IOR_COMPL_HARD_REG_SET
844         (temp,
845          reg_class_contents[(int) reg_preferred_class (allocno_reg[allocno])]);
846
847       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], temp);
848       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], temp);
849       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[allocno], temp);
850
851       CLEAR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno]);
852
853       /* Merge in the preferences of lower-priority registers (they have
854          already been pruned).  If we also prefer some of those registers,
855          don't exclude them unless we are of a smaller size (in which case
856          we want to give the lower-priority allocno the first chance for
857          these registers).  */
858       for (j = i + 1; j < max_allocno; j++)
859         if (CONFLICTP (allocno, allocno_order[j])
860             || CONFLICTP (allocno_order[j], allocno))
861           {
862             COPY_HARD_REG_SET (temp,
863                                hard_reg_full_preferences[allocno_order[j]]);
864             if (allocno_size[allocno_order[j]] <= allocno_size[allocno])
865               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp,
866                                       hard_reg_full_preferences[allocno]);
867                                
868             IOR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno], temp);
869           }
870     }
871 }
872 \f
873 /* Assign a hard register to ALLOCNO; look for one that is the beginning
874    of a long enough stretch of hard regs none of which conflicts with ALLOCNO.
875    The registers marked in PREFREGS are tried first.
876
877    LOSERS, if non-zero, is a HARD_REG_SET indicating registers that cannot
878    be used for this allocation.
879
880    If ALT_REGS_P is zero, consider only the preferred class of ALLOCNO's reg.
881    Otherwise ignore that preferred class and use the alternate class.
882
883    If ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero, accept a call-clobbered hard reg that
884    will have to be saved and restored at calls.
885
886    RETRYING is nonzero if this is called from retry_global_alloc.
887
888    If we find one, record it in reg_renumber.
889    If not, do nothing.  */
890
891 static void
892 find_reg (allocno, losers, alt_regs_p, accept_call_clobbered, retrying)
893      int allocno;
894      HARD_REG_SET losers;
895      int alt_regs_p;
896      int accept_call_clobbered;
897      int retrying;
898 {
899   register int i, best_reg, pass;
900 #ifdef HARD_REG_SET
901   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
902 #endif
903     HARD_REG_SET used, used1, used2;
904
905   enum reg_class class = (alt_regs_p
906                           ? reg_alternate_class (allocno_reg[allocno])
907                           : reg_preferred_class (allocno_reg[allocno]));
908   enum machine_mode mode = PSEUDO_REGNO_MODE (allocno_reg[allocno]);
909
910   if (accept_call_clobbered)
911     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_fixed_reg_set);
912   else if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
913     COPY_HARD_REG_SET (used1, fixed_reg_set);
914   else
915     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_used_reg_set);
916
917   /* Some registers should not be allocated in global-alloc.  */
918   IOR_HARD_REG_SET (used1, no_global_alloc_regs);
919   if (losers)
920     IOR_HARD_REG_SET (used1, losers);
921
922   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used1, reg_class_contents[(int) class]);
923   COPY_HARD_REG_SET (used2, used1);
924
925   IOR_HARD_REG_SET (used1, hard_reg_conflicts[allocno]);
926
927 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
928   if (REG_CHANGES_SIZE (allocno_reg[allocno]))
929     IOR_HARD_REG_SET (used1,
930                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]);
931 #endif
932
933   /* Try each hard reg to see if it fits.  Do this in two passes.
934      In the first pass, skip registers that are preferred by some other pseudo
935      to give it a better chance of getting one of those registers.  Only if
936      we can't get a register when excluding those do we take one of them.
937      However, we never allocate a register for the first time in pass 0.  */
938
939   COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
940   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, regs_used_so_far);
941   IOR_HARD_REG_SET (used, regs_someone_prefers[allocno]);
942   
943   best_reg = -1;
944   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, pass = 0;
945        pass <= 1 && i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER;
946        pass++)
947     {
948       if (pass == 1)
949         COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
950       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
951         {
952 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
953           int regno = reg_alloc_order[i];
954 #else
955           int regno = i;
956 #endif
957           if (! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno)
958               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
959             {
960               register int j;
961               register int lim = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
962               for (j = regno + 1;
963                    (j < lim
964                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j));
965                    j++);
966               if (j == lim)
967                 {
968                   best_reg = regno;
969                   break;
970                 }
971 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
972               i = j;                    /* Skip starting points we know will lose */
973 #endif
974             }
975           }
976       }
977
978   /* See if there is a preferred register with the same class as the register
979      we allocated above.  Making this restriction prevents register
980      preferencing from creating worse register allocation.
981
982      Remove from the preferred registers and conflicting registers.  Note that
983      additional conflicts may have been added after `prune_preferences' was
984      called. 
985
986      First do this for those register with copy preferences, then all
987      preferred registers.  */
988
989   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], used);
990   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_copy_preferences[allocno],
991                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_copy_prefs);
992
993   if (best_reg >= 0)
994     {
995       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
996         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_copy_preferences[allocno], i)
997             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
998             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
999                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1000                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1001                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1002                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1003             {
1004               register int j;
1005               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1006               for (j = i + 1;
1007                    (j < lim
1008                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1009                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1010                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1011                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1012                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1013                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1014                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1015                    j++);
1016               if (j == lim)
1017                 {
1018                   best_reg = i;
1019                   goto no_prefs;
1020                 }
1021             }
1022     }
1023  no_copy_prefs:
1024
1025   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], used);
1026   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_preferences[allocno],
1027                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_prefs);
1028
1029   if (best_reg >= 0)
1030     {
1031       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1032         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[allocno], i)
1033             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
1034             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
1035                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1036                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1037                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1038                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1039             {
1040               register int j;
1041               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1042               for (j = i + 1;
1043                    (j < lim
1044                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1045                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1046                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1047                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1048                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1049                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1050                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1051                    j++);
1052               if (j == lim)
1053                 {
1054                   best_reg = i;
1055                   break;
1056                 }
1057             }
1058     }
1059  no_prefs:
1060
1061   /* If we haven't succeeded yet, try with caller-saves. 
1062      We need not check to see if the current function has nonlocal
1063      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
1064      registers in that case.  */
1065
1066   if (flag_caller_saves && best_reg < 0)
1067     {
1068       /* Did not find a register.  If it would be profitable to
1069          allocate a call-clobbered register and save and restore it
1070          around calls, do that.  */
1071       if (! accept_call_clobbered
1072           && allocno_calls_crossed[allocno] != 0
1073           && CALLER_SAVE_PROFITABLE (allocno_n_refs[allocno],
1074                                      allocno_calls_crossed[allocno]))
1075         {
1076           HARD_REG_SET new_losers;
1077           if (! losers)
1078             CLEAR_HARD_REG_SET (new_losers);
1079           else
1080             COPY_HARD_REG_SET (new_losers, losers);
1081             
1082           IOR_HARD_REG_SET(new_losers, losing_caller_save_reg_set);
1083           find_reg (allocno, new_losers, alt_regs_p, 1, retrying);
1084           if (reg_renumber[allocno_reg[allocno]] >= 0)
1085             {
1086               caller_save_needed = 1;
1087               return;
1088             }
1089         }
1090     }
1091
1092   /* If we haven't succeeded yet,
1093      see if some hard reg that conflicts with us
1094      was utilized poorly by local-alloc.
1095      If so, kick out the regs that were put there by local-alloc
1096      so we can use it instead.  */
1097   if (best_reg < 0 && !retrying
1098       /* Let's not bother with multi-reg allocnos.  */
1099       && allocno_size[allocno] == 1)
1100     {
1101       /* Count from the end, to find the least-used ones first.  */
1102       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
1103         {
1104 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
1105           int regno = reg_alloc_order[i];
1106 #else
1107           int regno = i;
1108 #endif
1109
1110           if (local_reg_n_refs[regno] != 0
1111               /* Don't use a reg no good for this pseudo.  */
1112               && ! TEST_HARD_REG_BIT (used2, regno)
1113               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
1114 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
1115               && ! (REG_CHANGES_SIZE (allocno_reg[allocno])
1116                     && (TEST_HARD_REG_BIT
1117                         (reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE],
1118                          regno)))
1119 #endif
1120               )
1121             {
1122               /* We explicitly evaluate the divide results into temporary
1123                  variables so as to avoid excess precision problems that occur
1124                  on a i386-unknown-sysv4.2 (unixware) host.  */
1125                  
1126               double tmp1 = ((double) local_reg_n_refs[regno]
1127                             / local_reg_live_length[regno]);
1128               double tmp2 = ((double) allocno_n_refs[allocno]
1129                              / allocno_live_length[allocno]);
1130
1131               if (tmp1 < tmp2)
1132                 {
1133                   /* Hard reg REGNO was used less in total by local regs
1134                      than it would be used by this one allocno!  */
1135                   int k;
1136                   for (k = 0; k < max_regno; k++)
1137                     if (reg_renumber[k] >= 0)
1138                       {
1139                         int r = reg_renumber[k];
1140                         int endregno
1141                           = r + HARD_REGNO_NREGS (r, PSEUDO_REGNO_MODE (k));
1142
1143                         if (regno >= r && regno < endregno)
1144                           reg_renumber[k] = -1;
1145                       }
1146
1147                   best_reg = regno;
1148                   break;
1149                 }
1150             }
1151         }
1152     }
1153
1154   /* Did we find a register?  */
1155
1156   if (best_reg >= 0)
1157     {
1158       register int lim, j;
1159       HARD_REG_SET this_reg;
1160
1161       /* Yes.  Record it as the hard register of this pseudo-reg.  */
1162       reg_renumber[allocno_reg[allocno]] = best_reg;
1163       /* Also of any pseudo-regs that share with it.  */
1164       if (reg_may_share[allocno_reg[allocno]])
1165         for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_regno; j++)
1166           if (reg_allocno[j] == allocno)
1167             reg_renumber[j] = best_reg;
1168
1169       /* Make a set of the hard regs being allocated.  */
1170       CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
1171       lim = best_reg + HARD_REGNO_NREGS (best_reg, mode);
1172       for (j = best_reg; j < lim; j++)
1173         {
1174           SET_HARD_REG_BIT (this_reg, j);
1175           SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, j);
1176           /* This is no longer a reg used just by local regs.  */
1177           local_reg_n_refs[j] = 0;
1178         }
1179       /* For each other pseudo-reg conflicting with this one,
1180          mark it as conflicting with the hard regs this one occupies.  */
1181       lim = allocno;
1182       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1183         if (CONFLICTP (lim, j) || CONFLICTP (j, lim))
1184           {
1185             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[j], this_reg);
1186           }
1187     }
1188 }
1189 \f
1190 /* Called from `reload' to look for a hard reg to put pseudo reg REGNO in.
1191    Perhaps it had previously seemed not worth a hard reg,
1192    or perhaps its old hard reg has been commandeered for reloads.
1193    FORBIDDEN_REGS indicates certain hard regs that may not be used, even if
1194    they do not appear to be allocated.
1195    If FORBIDDEN_REGS is zero, no regs are forbidden.  */
1196
1197 void
1198 retry_global_alloc (regno, forbidden_regs)
1199      int regno;
1200      HARD_REG_SET forbidden_regs;
1201 {
1202   int allocno = reg_allocno[regno];
1203   if (allocno >= 0)
1204     {
1205       /* If we have more than one register class,
1206          first try allocating in the class that is cheapest
1207          for this pseudo-reg.  If that fails, try any reg.  */
1208       if (N_REG_CLASSES > 1)
1209         find_reg (allocno, forbidden_regs, 0, 0, 1);
1210       if (reg_renumber[regno] < 0
1211           && reg_alternate_class (regno) != NO_REGS)
1212         find_reg (allocno, forbidden_regs, 1, 0, 1);
1213
1214       /* If we found a register, modify the RTL for the register to
1215          show the hard register, and mark that register live.  */
1216       if (reg_renumber[regno] >= 0)
1217         {
1218           REGNO (regno_reg_rtx[regno]) = reg_renumber[regno];
1219           mark_home_live (regno);
1220         }
1221     }
1222 }
1223 \f
1224 /* Record a conflict between register REGNO
1225    and everything currently live.
1226    REGNO must not be a pseudo reg that was allocated
1227    by local_alloc; such numbers must be translated through
1228    reg_renumber before calling here.  */
1229
1230 static void
1231 record_one_conflict (regno)
1232      int regno;
1233 {
1234   register int j;
1235
1236   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1237     /* When a hard register becomes live,
1238        record conflicts with live pseudo regs.  */
1239     for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1240       {
1241         if (ALLOCNO_LIVE_P (j))
1242           SET_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[j], regno);
1243       }
1244   else
1245     /* When a pseudo-register becomes live,
1246        record conflicts first with hard regs,
1247        then with other pseudo regs.  */
1248     {
1249       register int ialloc = reg_allocno[regno];
1250       register int ialloc_prod = ialloc * allocno_row_words;
1251       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[ialloc], hard_regs_live);
1252       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1253         {
1254 #if 0
1255           int k;
1256           for (k = 0; k < n_no_conflict_pairs; k++)
1257             if (! ((j == no_conflict_pairs[k].allocno1
1258                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno2)
1259                    ||
1260                    (j == no_conflict_pairs[k].allocno2
1261                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno1)))
1262 #endif /* 0 */
1263               conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1264         }
1265     }
1266 }
1267
1268 /* Record all allocnos currently live as conflicting
1269    with each other and with all hard regs currently live.
1270    ALLOCNO_VEC is a vector of LEN allocnos, all allocnos that
1271    are currently live.  Their bits are also flagged in allocnos_live.  */
1272
1273 static void
1274 record_conflicts (allocno_vec, len)
1275      register short *allocno_vec;
1276      register int len;
1277 {
1278   register int allocno;
1279   register int j;
1280   register int ialloc_prod;
1281
1282   while (--len >= 0)
1283     {
1284       allocno = allocno_vec[len];
1285       ialloc_prod = allocno * allocno_row_words;
1286       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[allocno], hard_regs_live);
1287       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1288         conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1289     }
1290 }
1291 \f
1292 /* Handle the case where REG is set by the insn being scanned,
1293    during the forward scan to accumulate conflicts.
1294    Store a 1 in regs_live or allocnos_live for this register, record how many
1295    consecutive hardware registers it actually needs,
1296    and record a conflict with all other registers already live.
1297
1298    Note that even if REG does not remain alive after this insn,
1299    we must mark it here as live, to ensure a conflict between
1300    REG and any other regs set in this insn that really do live.
1301    This is because those other regs could be considered after this.
1302
1303    REG might actually be something other than a register;
1304    if so, we do nothing.
1305
1306    SETTER is 0 if this register was modified by an auto-increment (i.e.,
1307    a REG_INC note was found for it).
1308
1309    CLOBBERs are processed here by calling mark_reg_clobber.  */ 
1310
1311 static void
1312 mark_reg_store (orig_reg, setter)
1313      rtx orig_reg, setter;
1314 {
1315   register int regno;
1316   register rtx reg = orig_reg;
1317
1318   /* WORD is which word of a multi-register group is being stored.
1319      For the case where the store is actually into a SUBREG of REG.
1320      Except we don't use it; I believe the entire REG needs to be
1321      made live.  */
1322   int word = 0;
1323
1324   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1325     {
1326       word = SUBREG_WORD (reg);
1327       reg = SUBREG_REG (reg);
1328     }
1329
1330   if (GET_CODE (reg) != REG)
1331     return;
1332
1333   if (setter && GET_CODE (setter) == CLOBBER)
1334     {
1335       /* A clobber of a register should be processed here too.  */
1336       mark_reg_clobber (orig_reg, setter);
1337       return;
1338     }
1339
1340   regs_set[n_regs_set++] = reg;
1341
1342   if (setter)
1343     set_preference (reg, SET_SRC (setter));
1344
1345   regno = REGNO (reg);
1346
1347   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1348     regno = reg_renumber[regno] /* + word */;
1349
1350   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1351      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1352   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1353     {
1354       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1355         {
1356           SET_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1357           record_one_conflict (regno);
1358         }
1359     }
1360   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1361   else if (! fixed_regs[regno])
1362     {
1363       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1364       while (regno < last)
1365         {
1366           record_one_conflict (regno);
1367           SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1368           regno++;
1369         }
1370     }
1371 }
1372 \f
1373 /* Like mark_reg_set except notice just CLOBBERs; ignore SETs.  */
1374
1375 static void
1376 mark_reg_clobber (reg, setter)
1377      rtx reg, setter;
1378 {
1379   register int regno;
1380
1381   /* WORD is which word of a multi-register group is being stored.
1382      For the case where the store is actually into a SUBREG of REG.
1383      Except we don't use it; I believe the entire REG needs to be
1384      made live.  */
1385   int word = 0;
1386
1387   if (GET_CODE (setter) != CLOBBER)
1388     return;
1389
1390   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1391     {
1392       word = SUBREG_WORD (reg);
1393       reg = SUBREG_REG (reg);
1394     }
1395
1396   if (GET_CODE (reg) != REG)
1397     return;
1398
1399   regs_set[n_regs_set++] = reg;
1400
1401   regno = REGNO (reg);
1402
1403   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1404     regno = reg_renumber[regno] /* + word */;
1405
1406   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1407      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1408   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1409     {
1410       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1411         {
1412           SET_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1413           record_one_conflict (regno);
1414         }
1415     }
1416   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1417   else if (! fixed_regs[regno])
1418     {
1419       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1420       while (regno < last)
1421         {
1422           record_one_conflict (regno);
1423           SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1424           regno++;
1425         }
1426     }
1427 }
1428
1429 /* Record that REG has conflicts with all the regs currently live.
1430    Do not mark REG itself as live.  */
1431
1432 static void
1433 mark_reg_conflicts (reg)
1434      rtx reg;
1435 {
1436   register int regno;
1437
1438   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1439     reg = SUBREG_REG (reg);
1440
1441   if (GET_CODE (reg) != REG)
1442     return;
1443
1444   regno = REGNO (reg);
1445
1446   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1447     regno = reg_renumber[regno];
1448
1449   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1450      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1451   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1452     {
1453       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1454         record_one_conflict (regno);
1455     }
1456   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1457   else if (! fixed_regs[regno])
1458     {
1459       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1460       while (regno < last)
1461         {
1462           record_one_conflict (regno);
1463           regno++;
1464         }
1465     }
1466 }
1467 \f
1468 /* Mark REG as being dead (following the insn being scanned now).
1469    Store a 0 in regs_live or allocnos_live for this register.  */
1470
1471 static void
1472 mark_reg_death (reg)
1473      rtx reg;
1474 {
1475   register int regno = REGNO (reg);
1476
1477   /* For pseudo reg, see if it has been assigned a hardware reg.  */
1478   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1479     regno = reg_renumber[regno];
1480
1481   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1482      or it is a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1483   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1484     {
1485       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1486         CLEAR_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1487     }
1488   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1489   else if (! fixed_regs[regno])
1490     {
1491       /* Pseudo regs already assigned hardware regs are treated
1492          almost the same as explicit hardware regs.  */
1493       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1494       while (regno < last)
1495         {
1496           CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1497           regno++;
1498         }
1499     }
1500 }
1501
1502 /* Mark hard reg REGNO as currently live, assuming machine mode MODE
1503    for the value stored in it.  MODE determines how many consecutive
1504    registers are actually in use.  Do not record conflicts;
1505    it is assumed that the caller will do that.  */
1506
1507 static void
1508 mark_reg_live_nc (regno, mode)
1509      register int regno;
1510      enum machine_mode mode;
1511 {
1512   register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
1513   while (regno < last)
1514     {
1515       SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1516       regno++;
1517     }
1518 }
1519 \f
1520 /* Try to set a preference for an allocno to a hard register.
1521    We are passed DEST and SRC which are the operands of a SET.  It is known
1522    that SRC is a register.  If SRC or the first operand of SRC is a register,
1523    try to set a preference.  If one of the two is a hard register and the other
1524    is a pseudo-register, mark the preference.
1525    
1526    Note that we are not as aggressive as local-alloc in trying to tie a
1527    pseudo-register to a hard register.  */
1528
1529 static void
1530 set_preference (dest, src)
1531      rtx dest, src;
1532 {
1533   int src_regno, dest_regno;
1534   /* Amount to add to the hard regno for SRC, or subtract from that for DEST,
1535      to compensate for subregs in SRC or DEST.  */
1536   int offset = 0;
1537   int i;
1538   int copy = 1;
1539
1540   if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (src))[0] == 'e')
1541     src = XEXP (src, 0), copy = 0;
1542
1543   /* Get the reg number for both SRC and DEST.
1544      If neither is a reg, give up.  */
1545
1546   if (GET_CODE (src) == REG)
1547     src_regno = REGNO (src);
1548   else if (GET_CODE (src) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (src)) == REG)
1549     {
1550       src_regno = REGNO (SUBREG_REG (src));
1551       offset += SUBREG_WORD (src);
1552     }
1553   else
1554     return;
1555
1556   if (GET_CODE (dest) == REG)
1557     dest_regno = REGNO (dest);
1558   else if (GET_CODE (dest) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (dest)) == REG)
1559     {
1560       dest_regno = REGNO (SUBREG_REG (dest));
1561       offset -= SUBREG_WORD (dest);
1562     }
1563   else
1564     return;
1565
1566   /* Convert either or both to hard reg numbers.  */
1567
1568   if (reg_renumber[src_regno] >= 0)
1569     src_regno = reg_renumber[src_regno];
1570
1571   if (reg_renumber[dest_regno] >= 0)
1572     dest_regno = reg_renumber[dest_regno];
1573
1574   /* Now if one is a hard reg and the other is a global pseudo
1575      then give the other a preference.  */
1576
1577   if (dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && src_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1578       && reg_allocno[src_regno] >= 0)
1579     {
1580       dest_regno -= offset;
1581       if (dest_regno >= 0 && dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1582         {
1583           if (copy)
1584             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1585                         reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1586
1587           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1588                       reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1589           for (i = dest_regno;
1590                i < dest_regno + HARD_REGNO_NREGS (dest_regno, GET_MODE (dest));
1591                i++)
1592             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[src_regno], i);
1593         }
1594     }
1595
1596   if (src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && dest_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1597       && reg_allocno[dest_regno] >= 0)
1598     {
1599       src_regno += offset;
1600       if (src_regno >= 0 && src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1601         {
1602           if (copy)
1603             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1604                         reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1605
1606           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1607                       reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1608           for (i = src_regno;
1609                i < src_regno + HARD_REGNO_NREGS (src_regno, GET_MODE (src));
1610                i++)
1611             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[dest_regno], i);
1612         }
1613     }
1614 }
1615 \f
1616 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
1617    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
1618    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
1619    a use of TO.  */
1620
1621 void
1622 mark_elimination (from, to)
1623      int from, to;
1624 {
1625   int i;
1626
1627   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
1628     if (REGNO_REG_SET_P (basic_block_live_at_start[i], from))
1629       {
1630         CLEAR_REGNO_REG_SET (basic_block_live_at_start[i], from);
1631         SET_REGNO_REG_SET (basic_block_live_at_start[i], to);
1632       }
1633 }
1634 \f
1635 /* Print debugging trace information if -greg switch is given,
1636    showing the information on which the allocation decisions are based.  */
1637
1638 static void
1639 dump_conflicts (file)
1640      FILE *file;
1641 {
1642   register int i;
1643   register int has_preferences;
1644   fprintf (file, ";; %d regs to allocate:", max_allocno);
1645   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1646     {
1647       int j;
1648       fprintf (file, " %d", allocno_reg[allocno_order[i]]);
1649       for (j = 0; j < max_regno; j++)
1650         if (reg_allocno[j] == allocno_order[i]
1651             && j != allocno_reg[allocno_order[i]])
1652           fprintf (file, "+%d", j);
1653       if (allocno_size[allocno_order[i]] != 1)
1654         fprintf (file, " (%d)", allocno_size[allocno_order[i]]);
1655     }
1656   fprintf (file, "\n");
1657
1658   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1659     {
1660       register int j;
1661       fprintf (file, ";; %d conflicts:", allocno_reg[i]);
1662       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1663         if (CONFLICTP (i, j) || CONFLICTP (j, i))
1664           fprintf (file, " %d", allocno_reg[j]);
1665       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1666         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[i], j))
1667           fprintf (file, " %d", j);
1668       fprintf (file, "\n");
1669
1670       has_preferences = 0;
1671       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1672         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1673           has_preferences = 1;
1674
1675       if (! has_preferences)
1676         continue;
1677       fprintf (file, ";; %d preferences:", allocno_reg[i]);
1678       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1679         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1680           fprintf (file, " %d", j);
1681       fprintf (file, "\n");
1682     }
1683   fprintf (file, "\n");
1684 }
1685
1686 void
1687 dump_global_regs (file)
1688      FILE *file;
1689 {
1690   register int i, j;
1691   
1692   fprintf (file, ";; Register dispositions:\n");
1693   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, j = 0; i < max_regno; i++)
1694     if (reg_renumber[i] >= 0)
1695       {
1696         fprintf (file, "%d in %d  ", i, reg_renumber[i]);
1697         if (++j % 6 == 0)
1698           fprintf (file, "\n");
1699       }
1700
1701   fprintf (file, "\n\n;; Hard regs used: ");
1702   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1703     if (regs_ever_live[i])
1704       fprintf (file, " %d", i);
1705   fprintf (file, "\n\n");
1706 }