OSDN Git Service

(output_line_directive): Do not output negative line numbers when
[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 int offset;
646         REGSET_ELT_TYPE bit;
647         register regset old = basic_block_live_at_start[b];
648         int ax = 0;
649
650 #ifdef HARD_REG_SET
651         hard_regs_live = old[0];
652 #else
653         COPY_HARD_REG_SET (hard_regs_live, old);
654 #endif
655         for (offset = 0, i = 0; offset < regset_size; offset++)
656           if (old[offset] == 0)
657             i += REGSET_ELT_BITS;
658           else
659             for (bit = 1; bit; bit <<= 1, i++)
660               {
661                 if (i >= max_regno)
662                   break;
663                 if (old[offset] & bit)
664                   {
665                     register int a = reg_allocno[i];
666                     if (a >= 0)
667                       {
668                         SET_ALLOCNO_LIVE (a);
669                         block_start_allocnos[ax++] = a;
670                       }
671                     else if ((a = reg_renumber[i]) >= 0)
672                       mark_reg_live_nc (a, PSEUDO_REGNO_MODE (i));
673                   }
674               }
675
676         /* Record that each allocno now live conflicts with each other
677            allocno now live, and with each hard reg now live.  */
678
679         record_conflicts (block_start_allocnos, ax);
680       }
681
682       insn = basic_block_head[b];
683
684       /* Scan the code of this basic block, noting which allocnos
685          and hard regs are born or die.  When one is born,
686          record a conflict with all others currently live.  */
687
688       while (1)
689         {
690           register RTX_CODE code = GET_CODE (insn);
691           register rtx link;
692
693           /* Make regs_set an empty set.  */
694
695           n_regs_set = 0;
696
697           if (code == INSN || code == CALL_INSN || code == JUMP_INSN)
698             {
699
700 #if 0
701               int i = 0;
702               for (link = REG_NOTES (insn);
703                    link && i < NUM_NO_CONFLICT_PAIRS;
704                    link = XEXP (link, 1))
705                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_NO_CONFLICT)
706                   {
707                     no_conflict_pairs[i].allocno1
708                       = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn)))];
709                     no_conflict_pairs[i].allocno2
710                       = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
711                     i++;
712                   }
713 #endif /* 0 */
714
715               /* Mark any registers clobbered by INSN as live,
716                  so they conflict with the inputs.  */
717
718               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_clobber);
719
720               /* Mark any registers dead after INSN as dead now.  */
721
722               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
723                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
724                   mark_reg_death (XEXP (link, 0));
725
726               /* Mark any registers set in INSN as live,
727                  and mark them as conflicting with all other live regs.
728                  Clobbers are processed again, so they conflict with
729                  the registers that are set.  */
730
731               note_stores (PATTERN (insn), mark_reg_store);
732
733 #ifdef AUTO_INC_DEC
734               for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
735                 if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_INC)
736                   mark_reg_store (XEXP (link, 0), NULL_RTX);
737 #endif
738
739               /* If INSN has multiple outputs, then any reg that dies here
740                  and is used inside of an output
741                  must conflict with the other outputs.  */
742
743               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL && !single_set (insn))
744                 for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
745                   if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD)
746                     {
747                       int used_in_output = 0;
748                       int i;
749                       rtx reg = XEXP (link, 0);
750
751                       for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
752                         {
753                           rtx set = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
754                           if (GET_CODE (set) == SET
755                               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
756                               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
757                               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
758                             used_in_output = 1;
759                         }
760                       if (used_in_output)
761                         mark_reg_conflicts (reg);
762                     }
763
764               /* Mark any registers set in INSN and then never used.  */
765
766               while (n_regs_set > 0)
767                 if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED,
768                                      REGNO (regs_set[--n_regs_set])))
769                   mark_reg_death (regs_set[n_regs_set]);
770             }
771
772           if (insn == basic_block_end[b])
773             break;
774           insn = NEXT_INSN (insn);
775         }
776     }
777 }
778 /* Expand the preference information by looking for cases where one allocno
779    dies in an insn that sets an allocno.  If those two allocnos don't conflict,
780    merge any preferences between those allocnos.  */
781
782 static void
783 expand_preferences ()
784 {
785   rtx insn;
786   rtx link;
787   rtx set;
788
789   /* We only try to handle the most common cases here.  Most of the cases
790      where this wins are reg-reg copies.  */
791
792   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
793     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
794         && (set = single_set (insn)) != 0
795         && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
796         && reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))] >= 0)
797       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
798         if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
799             && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
800             && reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))] >= 0
801             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))],
802                             reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))])
803             && ! CONFLICTP (reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))],
804                             reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))]))
805           {
806             int a1 = reg_allocno[REGNO (SET_DEST (set))];
807             int a2 = reg_allocno[REGNO (XEXP (link, 0))];
808
809             if (XEXP (link, 0) == SET_SRC (set))
810               {
811                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a1],
812                                   hard_reg_copy_preferences[a2]);
813                 IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[a2],
814                                   hard_reg_copy_preferences[a1]);
815               }
816
817             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a1],
818                               hard_reg_preferences[a2]);
819             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[a2],
820                               hard_reg_preferences[a1]);
821             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a1],
822                               hard_reg_full_preferences[a2]);
823             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[a2],
824                               hard_reg_full_preferences[a1]);
825           }
826 }
827 \f
828 /* Prune the preferences for global registers to exclude registers that cannot
829    be used.
830    
831    Compute `regs_someone_prefers', which is a bitmask of the hard registers
832    that are preferred by conflicting registers of lower priority.  If possible,
833    we will avoid using these registers.  */
834    
835 static void
836 prune_preferences ()
837 {
838   int i, j;
839   int allocno;
840   
841   /* Scan least most important to most important.
842      For each allocno, remove from preferences registers that cannot be used,
843      either because of conflicts or register type.  Then compute all registers
844      preferred by each lower-priority register that conflicts.  */
845
846   for (i = max_allocno - 1; i >= 0; i--)
847     {
848       HARD_REG_SET temp;
849
850       allocno = allocno_order[i];
851       COPY_HARD_REG_SET (temp, hard_reg_conflicts[allocno]);
852
853       if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
854         IOR_HARD_REG_SET (temp, fixed_reg_set);
855       else
856         IOR_HARD_REG_SET (temp, call_used_reg_set);
857
858       IOR_COMPL_HARD_REG_SET
859         (temp,
860          reg_class_contents[(int) reg_preferred_class (allocno_reg[allocno])]);
861
862       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], temp);
863       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], temp);
864       AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_full_preferences[allocno], temp);
865
866       CLEAR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno]);
867
868       /* Merge in the preferences of lower-priority registers (they have
869          already been pruned).  If we also prefer some of those registers,
870          don't exclude them unless we are of a smaller size (in which case
871          we want to give the lower-priority allocno the first chance for
872          these registers).  */
873       for (j = i + 1; j < max_allocno; j++)
874         if (CONFLICTP (allocno, allocno_order[j])
875             || CONFLICTP (allocno_order[j], allocno))
876           {
877             COPY_HARD_REG_SET (temp,
878                                hard_reg_full_preferences[allocno_order[j]]);
879             if (allocno_size[allocno_order[j]] <= allocno_size[allocno])
880               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp,
881                                       hard_reg_full_preferences[allocno]);
882                                
883             IOR_HARD_REG_SET (regs_someone_prefers[allocno], temp);
884           }
885     }
886 }
887 \f
888 /* Assign a hard register to ALLOCNO; look for one that is the beginning
889    of a long enough stretch of hard regs none of which conflicts with ALLOCNO.
890    The registers marked in PREFREGS are tried first.
891
892    LOSERS, if non-zero, is a HARD_REG_SET indicating registers that cannot
893    be used for this allocation.
894
895    If ALT_REGS_P is zero, consider only the preferred class of ALLOCNO's reg.
896    Otherwise ignore that preferred class and use the alternate class.
897
898    If ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero, accept a call-clobbered hard reg that
899    will have to be saved and restored at calls.
900
901    RETRYING is nonzero if this is called from retry_global_alloc.
902
903    If we find one, record it in reg_renumber.
904    If not, do nothing.  */
905
906 static void
907 find_reg (allocno, losers, alt_regs_p, accept_call_clobbered, retrying)
908      int allocno;
909      HARD_REG_SET losers;
910      int alt_regs_p;
911      int accept_call_clobbered;
912      int retrying;
913 {
914   register int i, best_reg, pass;
915 #ifdef HARD_REG_SET
916   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
917 #endif
918     HARD_REG_SET used, used1, used2;
919
920   enum reg_class class = (alt_regs_p
921                           ? reg_alternate_class (allocno_reg[allocno])
922                           : reg_preferred_class (allocno_reg[allocno]));
923   enum machine_mode mode = PSEUDO_REGNO_MODE (allocno_reg[allocno]);
924
925   if (accept_call_clobbered)
926     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_fixed_reg_set);
927   else if (allocno_calls_crossed[allocno] == 0)
928     COPY_HARD_REG_SET (used1, fixed_reg_set);
929   else
930     COPY_HARD_REG_SET (used1, call_used_reg_set);
931
932   /* Some registers should not be allocated in global-alloc.  */
933   IOR_HARD_REG_SET (used1, no_global_alloc_regs);
934   if (losers)
935     IOR_HARD_REG_SET (used1, losers);
936
937   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used1, reg_class_contents[(int) class]);
938   COPY_HARD_REG_SET (used2, used1);
939
940   IOR_HARD_REG_SET (used1, hard_reg_conflicts[allocno]);
941
942 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
943   if (reg_changes_size[allocno_reg[allocno]])
944     IOR_HARD_REG_SET (used1,
945                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]);
946 #endif
947
948   /* Try each hard reg to see if it fits.  Do this in two passes.
949      In the first pass, skip registers that are preferred by some other pseudo
950      to give it a better chance of getting one of those registers.  Only if
951      we can't get a register when excluding those do we take one of them.
952      However, we never allocate a register for the first time in pass 0.  */
953
954   COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
955   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, regs_used_so_far);
956   IOR_HARD_REG_SET (used, regs_someone_prefers[allocno]);
957   
958   best_reg = -1;
959   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, pass = 0;
960        pass <= 1 && i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER;
961        pass++)
962     {
963       if (pass == 1)
964         COPY_HARD_REG_SET (used, used1);
965       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
966         {
967 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
968           int regno = reg_alloc_order[i];
969 #else
970           int regno = i;
971 #endif
972           if (! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno)
973               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
974             {
975               register int j;
976               register int lim = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
977               for (j = regno + 1;
978                    (j < lim
979                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j));
980                    j++);
981               if (j == lim)
982                 {
983                   best_reg = regno;
984                   break;
985                 }
986 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
987               i = j;                    /* Skip starting points we know will lose */
988 #endif
989             }
990           }
991       }
992
993   /* See if there is a preferred register with the same class as the register
994      we allocated above.  Making this restriction prevents register
995      preferencing from creating worse register allocation.
996
997      Remove from the preferred registers and conflicting registers.  Note that
998      additional conflicts may have been added after `prune_preferences' was
999      called. 
1000
1001      First do this for those register with copy preferences, then all
1002      preferred registers.  */
1003
1004   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_copy_preferences[allocno], used);
1005   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_copy_preferences[allocno],
1006                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_copy_prefs);
1007
1008   if (best_reg >= 0)
1009     {
1010       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1011         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_copy_preferences[allocno], i)
1012             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
1013             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
1014                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1015                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1016                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1017                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1018             {
1019               register int j;
1020               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1021               for (j = i + 1;
1022                    (j < lim
1023                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1024                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1025                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1026                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1027                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1028                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1029                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1030                    j++);
1031               if (j == lim)
1032                 {
1033                   best_reg = i;
1034                   goto no_prefs;
1035                 }
1036             }
1037     }
1038  no_copy_prefs:
1039
1040   AND_COMPL_HARD_REG_SET (hard_reg_preferences[allocno], used);
1041   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (hard_reg_preferences[allocno],
1042                          reg_class_contents[(int) NO_REGS], no_prefs);
1043
1044   if (best_reg >= 0)
1045     {
1046       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1047         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[allocno], i)
1048             && HARD_REGNO_MODE_OK (i, mode)
1049             && (REGNO_REG_CLASS (i) == REGNO_REG_CLASS (best_reg)
1050                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (i),
1051                                        REGNO_REG_CLASS (best_reg))
1052                 || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg),
1053                                        REGNO_REG_CLASS (i))))
1054             {
1055               register int j;
1056               register int lim = i + HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
1057               for (j = i + 1;
1058                    (j < lim
1059                     && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, j)
1060                     && (REGNO_REG_CLASS (j)
1061                         == REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i))
1062                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (j),
1063                                                REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)))
1064                         || reg_class_subset_p (REGNO_REG_CLASS (best_reg + (j - i)),
1065                                                REGNO_REG_CLASS (j))));
1066                    j++);
1067               if (j == lim)
1068                 {
1069                   best_reg = i;
1070                   break;
1071                 }
1072             }
1073     }
1074  no_prefs:
1075
1076   /* If we haven't succeeded yet, try with caller-saves. 
1077      We need not check to see if the current function has nonlocal
1078      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
1079      registers in that case.  */
1080
1081   if (flag_caller_saves && best_reg < 0)
1082     {
1083       /* Did not find a register.  If it would be profitable to
1084          allocate a call-clobbered register and save and restore it
1085          around calls, do that.  */
1086       if (! accept_call_clobbered
1087           && allocno_calls_crossed[allocno] != 0
1088           && CALLER_SAVE_PROFITABLE (allocno_n_refs[allocno],
1089                                      allocno_calls_crossed[allocno]))
1090         {
1091           HARD_REG_SET new_losers;
1092           if (! losers)
1093             CLEAR_HARD_REG_SET (new_losers);
1094           else
1095             COPY_HARD_REG_SET (new_losers, losers);
1096             
1097           IOR_HARD_REG_SET(new_losers, losing_caller_save_reg_set);
1098           find_reg (allocno, new_losers, alt_regs_p, 1, retrying);
1099           if (reg_renumber[allocno_reg[allocno]] >= 0)
1100             {
1101               caller_save_needed = 1;
1102               return;
1103             }
1104         }
1105     }
1106
1107   /* If we haven't succeeded yet,
1108      see if some hard reg that conflicts with us
1109      was utilized poorly by local-alloc.
1110      If so, kick out the regs that were put there by local-alloc
1111      so we can use it instead.  */
1112   if (best_reg < 0 && !retrying
1113       /* Let's not bother with multi-reg allocnos.  */
1114       && allocno_size[allocno] == 1)
1115     {
1116       /* Count from the end, to find the least-used ones first.  */
1117       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1; i >= 0; i--)
1118         {
1119 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
1120           int regno = reg_alloc_order[i];
1121 #else
1122           int regno = i;
1123 #endif
1124
1125           if (local_reg_n_refs[regno] != 0
1126               /* Don't use a reg no good for this pseudo.  */
1127               && ! TEST_HARD_REG_BIT (used2, regno)
1128               && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
1129 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
1130               && ! (reg_changes_size[allocno_reg[allocno]]
1131                     && (TEST_HARD_REG_BIT
1132                         (reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE],
1133                          regno)))
1134 #endif
1135               )
1136             {
1137               /* We explicitly evaluate the divide results into temporary
1138                  variables so as to avoid excess precision problems that occur
1139                  on a i386-unknown-sysv4.2 (unixware) host.  */
1140                  
1141               double tmp1 = ((double) local_reg_n_refs[regno]
1142                             / local_reg_live_length[regno]);
1143               double tmp2 = ((double) allocno_n_refs[allocno]
1144                              / allocno_live_length[allocno]);
1145
1146               if (tmp1 < tmp2)
1147                 {
1148                   /* Hard reg REGNO was used less in total by local regs
1149                      than it would be used by this one allocno!  */
1150                   int k;
1151                   for (k = 0; k < max_regno; k++)
1152                     if (reg_renumber[k] >= 0)
1153                       {
1154                         int r = reg_renumber[k];
1155                         int endregno
1156                           = r + HARD_REGNO_NREGS (r, PSEUDO_REGNO_MODE (k));
1157
1158                         if (regno >= r && regno < endregno)
1159                           reg_renumber[k] = -1;
1160                       }
1161
1162                   best_reg = regno;
1163                   break;
1164                 }
1165             }
1166         }
1167     }
1168
1169   /* Did we find a register?  */
1170
1171   if (best_reg >= 0)
1172     {
1173       register int lim, j;
1174       HARD_REG_SET this_reg;
1175
1176       /* Yes.  Record it as the hard register of this pseudo-reg.  */
1177       reg_renumber[allocno_reg[allocno]] = best_reg;
1178       /* Also of any pseudo-regs that share with it.  */
1179       if (reg_may_share[allocno_reg[allocno]])
1180         for (j = FIRST_PSEUDO_REGISTER; j < max_regno; j++)
1181           if (reg_allocno[j] == allocno)
1182             reg_renumber[j] = best_reg;
1183
1184       /* Make a set of the hard regs being allocated.  */
1185       CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
1186       lim = best_reg + HARD_REGNO_NREGS (best_reg, mode);
1187       for (j = best_reg; j < lim; j++)
1188         {
1189           SET_HARD_REG_BIT (this_reg, j);
1190           SET_HARD_REG_BIT (regs_used_so_far, j);
1191           /* This is no longer a reg used just by local regs.  */
1192           local_reg_n_refs[j] = 0;
1193         }
1194       /* For each other pseudo-reg conflicting with this one,
1195          mark it as conflicting with the hard regs this one occupies.  */
1196       lim = allocno;
1197       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1198         if (CONFLICTP (lim, j) || CONFLICTP (j, lim))
1199           {
1200             IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[j], this_reg);
1201           }
1202     }
1203 }
1204 \f
1205 /* Called from `reload' to look for a hard reg to put pseudo reg REGNO in.
1206    Perhaps it had previously seemed not worth a hard reg,
1207    or perhaps its old hard reg has been commandeered for reloads.
1208    FORBIDDEN_REGS indicates certain hard regs that may not be used, even if
1209    they do not appear to be allocated.
1210    If FORBIDDEN_REGS is zero, no regs are forbidden.  */
1211
1212 void
1213 retry_global_alloc (regno, forbidden_regs)
1214      int regno;
1215      HARD_REG_SET forbidden_regs;
1216 {
1217   int allocno = reg_allocno[regno];
1218   if (allocno >= 0)
1219     {
1220       /* If we have more than one register class,
1221          first try allocating in the class that is cheapest
1222          for this pseudo-reg.  If that fails, try any reg.  */
1223       if (N_REG_CLASSES > 1)
1224         find_reg (allocno, forbidden_regs, 0, 0, 1);
1225       if (reg_renumber[regno] < 0
1226           && reg_alternate_class (regno) != NO_REGS)
1227         find_reg (allocno, forbidden_regs, 1, 0, 1);
1228
1229       /* If we found a register, modify the RTL for the register to
1230          show the hard register, and mark that register live.  */
1231       if (reg_renumber[regno] >= 0)
1232         {
1233           REGNO (regno_reg_rtx[regno]) = reg_renumber[regno];
1234           mark_home_live (regno);
1235         }
1236     }
1237 }
1238 \f
1239 /* Record a conflict between register REGNO
1240    and everything currently live.
1241    REGNO must not be a pseudo reg that was allocated
1242    by local_alloc; such numbers must be translated through
1243    reg_renumber before calling here.  */
1244
1245 static void
1246 record_one_conflict (regno)
1247      int regno;
1248 {
1249   register int j;
1250
1251   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1252     /* When a hard register becomes live,
1253        record conflicts with live pseudo regs.  */
1254     for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1255       {
1256         if (ALLOCNO_LIVE_P (j))
1257           SET_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[j], regno);
1258       }
1259   else
1260     /* When a pseudo-register becomes live,
1261        record conflicts first with hard regs,
1262        then with other pseudo regs.  */
1263     {
1264       register int ialloc = reg_allocno[regno];
1265       register int ialloc_prod = ialloc * allocno_row_words;
1266       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[ialloc], hard_regs_live);
1267       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1268         {
1269 #if 0
1270           int k;
1271           for (k = 0; k < n_no_conflict_pairs; k++)
1272             if (! ((j == no_conflict_pairs[k].allocno1
1273                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno2)
1274                    ||
1275                    (j == no_conflict_pairs[k].allocno2
1276                     && ialloc == no_conflict_pairs[k].allocno1)))
1277 #endif /* 0 */
1278               conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1279         }
1280     }
1281 }
1282
1283 /* Record all allocnos currently live as conflicting
1284    with each other and with all hard regs currently live.
1285    ALLOCNO_VEC is a vector of LEN allocnos, all allocnos that
1286    are currently live.  Their bits are also flagged in allocnos_live.  */
1287
1288 static void
1289 record_conflicts (allocno_vec, len)
1290      register short *allocno_vec;
1291      register int len;
1292 {
1293   register int allocno;
1294   register int j;
1295   register int ialloc_prod;
1296
1297   while (--len >= 0)
1298     {
1299       allocno = allocno_vec[len];
1300       ialloc_prod = allocno * allocno_row_words;
1301       IOR_HARD_REG_SET (hard_reg_conflicts[allocno], hard_regs_live);
1302       for (j = allocno_row_words - 1; j >= 0; j--)
1303         conflicts[ialloc_prod + j] |= allocnos_live[j];
1304     }
1305 }
1306 \f
1307 /* Handle the case where REG is set by the insn being scanned,
1308    during the forward scan to accumulate conflicts.
1309    Store a 1 in regs_live or allocnos_live for this register, record how many
1310    consecutive hardware registers it actually needs,
1311    and record a conflict with all other registers already live.
1312
1313    Note that even if REG does not remain alive after this insn,
1314    we must mark it here as live, to ensure a conflict between
1315    REG and any other regs set in this insn that really do live.
1316    This is because those other regs could be considered after this.
1317
1318    REG might actually be something other than a register;
1319    if so, we do nothing.
1320
1321    SETTER is 0 if this register was modified by an auto-increment (i.e.,
1322    a REG_INC note was found for it).
1323
1324    CLOBBERs are processed here by calling mark_reg_clobber.  */ 
1325
1326 static void
1327 mark_reg_store (orig_reg, setter)
1328      rtx orig_reg, setter;
1329 {
1330   register int regno;
1331   register rtx reg = orig_reg;
1332
1333   /* WORD is which word of a multi-register group is being stored.
1334      For the case where the store is actually into a SUBREG of REG.
1335      Except we don't use it; I believe the entire REG needs to be
1336      made live.  */
1337   int word = 0;
1338
1339   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1340     {
1341       word = SUBREG_WORD (reg);
1342       reg = SUBREG_REG (reg);
1343     }
1344
1345   if (GET_CODE (reg) != REG)
1346     return;
1347
1348   if (setter && GET_CODE (setter) == CLOBBER)
1349     {
1350       /* A clobber of a register should be processed here too.  */
1351       mark_reg_clobber (orig_reg, setter);
1352       return;
1353     }
1354
1355   regs_set[n_regs_set++] = reg;
1356
1357   if (setter)
1358     set_preference (reg, SET_SRC (setter));
1359
1360   regno = REGNO (reg);
1361
1362   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1363     regno = reg_renumber[regno] /* + word */;
1364
1365   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1366      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1367   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1368     {
1369       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1370         {
1371           SET_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1372           record_one_conflict (regno);
1373         }
1374     }
1375   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1376   else if (! fixed_regs[regno])
1377     {
1378       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1379       while (regno < last)
1380         {
1381           record_one_conflict (regno);
1382           SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1383           regno++;
1384         }
1385     }
1386 }
1387 \f
1388 /* Like mark_reg_set except notice just CLOBBERs; ignore SETs.  */
1389
1390 static void
1391 mark_reg_clobber (reg, setter)
1392      rtx reg, setter;
1393 {
1394   register int regno;
1395
1396   /* WORD is which word of a multi-register group is being stored.
1397      For the case where the store is actually into a SUBREG of REG.
1398      Except we don't use it; I believe the entire REG needs to be
1399      made live.  */
1400   int word = 0;
1401
1402   if (GET_CODE (setter) != CLOBBER)
1403     return;
1404
1405   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1406     {
1407       word = SUBREG_WORD (reg);
1408       reg = SUBREG_REG (reg);
1409     }
1410
1411   if (GET_CODE (reg) != REG)
1412     return;
1413
1414   regs_set[n_regs_set++] = reg;
1415
1416   regno = REGNO (reg);
1417
1418   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1419     regno = reg_renumber[regno] /* + word */;
1420
1421   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1422      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1423   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1424     {
1425       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1426         {
1427           SET_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1428           record_one_conflict (regno);
1429         }
1430     }
1431   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1432   else if (! fixed_regs[regno])
1433     {
1434       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1435       while (regno < last)
1436         {
1437           record_one_conflict (regno);
1438           SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1439           regno++;
1440         }
1441     }
1442 }
1443
1444 /* Record that REG has conflicts with all the regs currently live.
1445    Do not mark REG itself as live.  */
1446
1447 static void
1448 mark_reg_conflicts (reg)
1449      rtx reg;
1450 {
1451   register int regno;
1452
1453   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1454     reg = SUBREG_REG (reg);
1455
1456   if (GET_CODE (reg) != REG)
1457     return;
1458
1459   regno = REGNO (reg);
1460
1461   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1462     regno = reg_renumber[regno];
1463
1464   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1465      or it is or has a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1466   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1467     {
1468       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1469         record_one_conflict (regno);
1470     }
1471   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1472   else if (! fixed_regs[regno])
1473     {
1474       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1475       while (regno < last)
1476         {
1477           record_one_conflict (regno);
1478           regno++;
1479         }
1480     }
1481 }
1482 \f
1483 /* Mark REG as being dead (following the insn being scanned now).
1484    Store a 0 in regs_live or allocnos_live for this register.  */
1485
1486 static void
1487 mark_reg_death (reg)
1488      rtx reg;
1489 {
1490   register int regno = REGNO (reg);
1491
1492   /* For pseudo reg, see if it has been assigned a hardware reg.  */
1493   if (reg_renumber[regno] >= 0)
1494     regno = reg_renumber[regno];
1495
1496   /* Either this is one of the max_allocno pseudo regs not allocated,
1497      or it is a hardware reg.  First handle the pseudo-regs.  */
1498   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1499     {
1500       if (reg_allocno[regno] >= 0)
1501         CLEAR_ALLOCNO_LIVE (reg_allocno[regno]);
1502     }
1503   /* Handle hardware regs (and pseudos allocated to hard regs).  */
1504   else if (! fixed_regs[regno])
1505     {
1506       /* Pseudo regs already assigned hardware regs are treated
1507          almost the same as explicit hardware regs.  */
1508       register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
1509       while (regno < last)
1510         {
1511           CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1512           regno++;
1513         }
1514     }
1515 }
1516
1517 /* Mark hard reg REGNO as currently live, assuming machine mode MODE
1518    for the value stored in it.  MODE determines how many consecutive
1519    registers are actually in use.  Do not record conflicts;
1520    it is assumed that the caller will do that.  */
1521
1522 static void
1523 mark_reg_live_nc (regno, mode)
1524      register int regno;
1525      enum machine_mode mode;
1526 {
1527   register int last = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
1528   while (regno < last)
1529     {
1530       SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_live, regno);
1531       regno++;
1532     }
1533 }
1534 \f
1535 /* Try to set a preference for an allocno to a hard register.
1536    We are passed DEST and SRC which are the operands of a SET.  It is known
1537    that SRC is a register.  If SRC or the first operand of SRC is a register,
1538    try to set a preference.  If one of the two is a hard register and the other
1539    is a pseudo-register, mark the preference.
1540    
1541    Note that we are not as aggressive as local-alloc in trying to tie a
1542    pseudo-register to a hard register.  */
1543
1544 static void
1545 set_preference (dest, src)
1546      rtx dest, src;
1547 {
1548   int src_regno, dest_regno;
1549   /* Amount to add to the hard regno for SRC, or subtract from that for DEST,
1550      to compensate for subregs in SRC or DEST.  */
1551   int offset = 0;
1552   int i;
1553   int copy = 1;
1554
1555   if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (src))[0] == 'e')
1556     src = XEXP (src, 0), copy = 0;
1557
1558   /* Get the reg number for both SRC and DEST.
1559      If neither is a reg, give up.  */
1560
1561   if (GET_CODE (src) == REG)
1562     src_regno = REGNO (src);
1563   else if (GET_CODE (src) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (src)) == REG)
1564     {
1565       src_regno = REGNO (SUBREG_REG (src));
1566       offset += SUBREG_WORD (src);
1567     }
1568   else
1569     return;
1570
1571   if (GET_CODE (dest) == REG)
1572     dest_regno = REGNO (dest);
1573   else if (GET_CODE (dest) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (dest)) == REG)
1574     {
1575       dest_regno = REGNO (SUBREG_REG (dest));
1576       offset -= SUBREG_WORD (dest);
1577     }
1578   else
1579     return;
1580
1581   /* Convert either or both to hard reg numbers.  */
1582
1583   if (reg_renumber[src_regno] >= 0)
1584     src_regno = reg_renumber[src_regno];
1585
1586   if (reg_renumber[dest_regno] >= 0)
1587     dest_regno = reg_renumber[dest_regno];
1588
1589   /* Now if one is a hard reg and the other is a global pseudo
1590      then give the other a preference.  */
1591
1592   if (dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && src_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1593       && reg_allocno[src_regno] >= 0)
1594     {
1595       dest_regno -= offset;
1596       if (dest_regno >= 0 && dest_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1597         {
1598           if (copy)
1599             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1600                         reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1601
1602           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1603                       reg_allocno[src_regno], dest_regno);
1604           for (i = dest_regno;
1605                i < dest_regno + HARD_REGNO_NREGS (dest_regno, GET_MODE (dest));
1606                i++)
1607             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[src_regno], i);
1608         }
1609     }
1610
1611   if (src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && dest_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1612       && reg_allocno[dest_regno] >= 0)
1613     {
1614       src_regno += offset;
1615       if (src_regno >= 0 && src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1616         {
1617           if (copy)
1618             SET_REGBIT (hard_reg_copy_preferences,
1619                         reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1620
1621           SET_REGBIT (hard_reg_preferences,
1622                       reg_allocno[dest_regno], src_regno);
1623           for (i = src_regno;
1624                i < src_regno + HARD_REGNO_NREGS (src_regno, GET_MODE (src));
1625                i++)
1626             SET_REGBIT (hard_reg_full_preferences, reg_allocno[dest_regno], i);
1627         }
1628     }
1629 }
1630 \f
1631 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
1632    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
1633    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
1634    a use of TO.  */
1635
1636 void
1637 mark_elimination (from, to)
1638      int from, to;
1639 {
1640   int i;
1641
1642   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
1643     if ((basic_block_live_at_start[i][from / REGSET_ELT_BITS]
1644          & ((REGSET_ELT_TYPE) 1 << (from % REGSET_ELT_BITS))) != 0)
1645       {
1646         basic_block_live_at_start[i][from / REGSET_ELT_BITS]
1647           &= ~ ((REGSET_ELT_TYPE) 1 << (from % REGSET_ELT_BITS));
1648         basic_block_live_at_start[i][to / REGSET_ELT_BITS]
1649           |= ((REGSET_ELT_TYPE) 1 << (to % REGSET_ELT_BITS));
1650       }
1651 }
1652 \f
1653 /* Print debugging trace information if -greg switch is given,
1654    showing the information on which the allocation decisions are based.  */
1655
1656 static void
1657 dump_conflicts (file)
1658      FILE *file;
1659 {
1660   register int i;
1661   register int has_preferences;
1662   fprintf (file, ";; %d regs to allocate:", max_allocno);
1663   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1664     {
1665       int j;
1666       fprintf (file, " %d", allocno_reg[allocno_order[i]]);
1667       for (j = 0; j < max_regno; j++)
1668         if (reg_allocno[j] == allocno_order[i]
1669             && j != allocno_reg[allocno_order[i]])
1670           fprintf (file, "+%d", j);
1671       if (allocno_size[allocno_order[i]] != 1)
1672         fprintf (file, " (%d)", allocno_size[allocno_order[i]]);
1673     }
1674   fprintf (file, "\n");
1675
1676   for (i = 0; i < max_allocno; i++)
1677     {
1678       register int j;
1679       fprintf (file, ";; %d conflicts:", allocno_reg[i]);
1680       for (j = 0; j < max_allocno; j++)
1681         if (CONFLICTP (i, j) || CONFLICTP (j, i))
1682           fprintf (file, " %d", allocno_reg[j]);
1683       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1684         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_conflicts[i], j))
1685           fprintf (file, " %d", j);
1686       fprintf (file, "\n");
1687
1688       has_preferences = 0;
1689       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1690         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1691           has_preferences = 1;
1692
1693       if (! has_preferences)
1694         continue;
1695       fprintf (file, ";; %d preferences:", allocno_reg[i]);
1696       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1697         if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_reg_preferences[i], j))
1698           fprintf (file, " %d", j);
1699       fprintf (file, "\n");
1700     }
1701   fprintf (file, "\n");
1702 }
1703
1704 void
1705 dump_global_regs (file)
1706      FILE *file;
1707 {
1708   register int i, j;
1709   
1710   fprintf (file, ";; Register dispositions:\n");
1711   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER, j = 0; i < max_regno; i++)
1712     if (reg_renumber[i] >= 0)
1713       {
1714         fprintf (file, "%d in %d  ", i, reg_renumber[i]);
1715         if (++j % 6 == 0)
1716           fprintf (file, "\n");
1717       }
1718
1719   fprintf (file, "\n\n;; Hard regs used: ");
1720   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1721     if (regs_ever_live[i])
1722       fprintf (file, " %d", i);
1723   fprintf (file, "\n\n");
1724 }