gcc/ira-color.c

   1 /* IRA allocation based on graph coloring.
   2    Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009
   3    Free Software Foundation, Inc.
   4    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
   5
   6 This file is part of GCC.
   7
   8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  11 version.
  12
  13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  16 for more details.
  17
  18 You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  21
  22 #include "config.h"
  23 #include "system.h"
  24 #include "coretypes.h"
  25 #include "tm.h"
  26 #include "rtl.h"
  27 #include "tm_p.h"
  28 #include "target.h"
  29 #include "regs.h"
  30 #include "flags.h"
  31 #include "sbitmap.h"
  32 #include "bitmap.h"
  33 #include "hard-reg-set.h"
  34 #include "basic-block.h"
  35 #include "expr.h"
  36 #include "toplev.h"
  37 #include "reload.h"
  38 #include "params.h"
  39 #include "df.h"
  40 #include "splay-tree.h"
  41 #include "ira-int.h"
  42
  43 /* This file contains code for regional graph coloring, spill/restore
  44    code placement optimization, and code helping the reload pass to do
  45    a better job.  */
  46
  47 /* Bitmap of allocnos which should be colored.  */
  48 static bitmap coloring_allocno_bitmap;
  49
  50 /* Bitmap of allocnos which should be taken into account during
  51    coloring.  In general case it contains allocnos from
  52    coloring_allocno_bitmap plus other already colored conflicting
  53    allocnos.  */
  54 static bitmap consideration_allocno_bitmap;
  55
  56 /* TRUE if we coalesced some allocnos.  In other words, if we got
  57    loops formed by members first_coalesced_allocno and
  58    next_coalesced_allocno containing more one allocno.  */
  59 static bool allocno_coalesced_p;
  60
  61 /* Bitmap used to prevent a repeated allocno processing because of
  62    coalescing.  */
  63 static bitmap processed_coalesced_allocno_bitmap;
  64
  65 /* All allocnos sorted according their priorities.  */
  66 static ira_allocno_t *sorted_allocnos;
  67
  68 /* Vec representing the stack of allocnos used during coloring.  */
  69 static VEC(ira_allocno_t,heap) *allocno_stack_vec;
  70
  71 /* Array used to choose an allocno for spilling.  */
  72 static ira_allocno_t *allocnos_for_spilling;
  73
  74 /* Pool for splay tree nodes.  */
  75 static alloc_pool splay_tree_node_pool;
  76
  77 /* When an allocno is removed from the splay tree, it is put in the
  78    following vector for subsequent inserting it into the splay tree
  79    after putting all colorable allocnos onto the stack.  The allocno
  80    could be removed from and inserted to the splay tree every time
  81    when its spilling priority is changed but such solution would be
  82    more costly although simpler.  */
  83 static VEC(ira_allocno_t,heap) *removed_splay_allocno_vec;
  84
  85 \f
  86
  87 /* This page contains functions used to find conflicts using allocno
  88    live ranges.  */
  89
  90 /* Return TRUE if live ranges of allocnos A1 and A2 intersect.  It is
  91    used to find a conflict for new allocnos or allocnos with the
  92    different cover classes.  */
  93 static bool
  94 allocnos_have_intersected_live_ranges_p (ira_allocno_t a1, ira_allocno_t a2)
  95 {
  96   if (a1 == a2)
  97     return false;
  98   if (ALLOCNO_REG (a1) != NULL && ALLOCNO_REG (a2) != NULL
  99       && (ORIGINAL_REGNO (ALLOCNO_REG (a1))
 100           == ORIGINAL_REGNO (ALLOCNO_REG (a2))))
 101     return false;
 102   return ira_allocno_live_ranges_intersect_p (ALLOCNO_LIVE_RANGES (a1),
 103                                               ALLOCNO_LIVE_RANGES (a2));
 104 }
 105
 106 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
 107
 108 /* Return TRUE if live ranges of pseudo-registers REGNO1 and REGNO2
 109    intersect.  This should be used when there is only one region.
 110    Currently this is used during reload.  */
 111 static bool
 112 pseudos_have_intersected_live_ranges_p (int regno1, int regno2)
 113 {
 114   ira_allocno_t a1, a2;
 115
 116   ira_assert (regno1 >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
 117               && regno2 >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
 118   /* Reg info caclulated by dataflow infrastructure can be different
 119      from one calculated by regclass.  */
 120   if ((a1 = ira_loop_tree_root->regno_allocno_map[regno1]) == NULL
 121       || (a2 = ira_loop_tree_root->regno_allocno_map[regno2]) == NULL)
 122     return false;
 123   return allocnos_have_intersected_live_ranges_p (a1, a2);
 124 }
 125
 126 #endif
 127
 128 \f
 129
 130 /* This page contains functions used to choose hard registers for
 131    allocnos.  */
 132
 133 /* Array whose element value is TRUE if the corresponding hard
 134    register was already allocated for an allocno.  */
 135 static bool allocated_hardreg_p[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 136
 137 /* Describes one element in a queue of allocnos whose costs need to be
 138    updated.  Each allocno in the queue is known to have a cover class.  */
 139 struct update_cost_queue_elem
 140 {
 141   /* This element is in the queue iff CHECK == update_cost_check.  */
 142   int check;
 143
 144   /* COST_HOP_DIVISOR**N, where N is the length of the shortest path
 145      connecting this allocno to the one being allocated.  */
 146   int divisor;
 147
 148   /* The next allocno in the queue, or null if this is the last element.  */
 149   ira_allocno_t next;
 150 };
 151
 152 /* The first element in a queue of allocnos whose copy costs need to be
 153    updated.  Null if the queue is empty.  */
 154 static ira_allocno_t update_cost_queue;
 155
 156 /* The last element in the queue described by update_cost_queue.
 157    Not valid if update_cost_queue is null.  */
 158 static struct update_cost_queue_elem *update_cost_queue_tail;
 159
 160 /* A pool of elements in the queue described by update_cost_queue.
 161    Elements are indexed by ALLOCNO_NUM.  */
 162 static struct update_cost_queue_elem *update_cost_queue_elems;
 163
 164 /* The current value of update_copy_cost call count.  */
 165 static int update_cost_check;
 166
 167 /* Allocate and initialize data necessary for function
 168    update_copy_costs.  */
 169 static void
 170 initiate_cost_update (void)
 171 {
 172   size_t size;
 173
 174   size = ira_allocnos_num * sizeof (struct update_cost_queue_elem);
 175   update_cost_queue_elems
 176     = (struct update_cost_queue_elem *) ira_allocate (size);
 177   memset (update_cost_queue_elems, 0, size);
 178   update_cost_check = 0;
 179 }
 180
 181 /* Deallocate data used by function update_copy_costs.  */
 182 static void
 183 finish_cost_update (void)
 184 {
 185   ira_free (update_cost_queue_elems);
 186 }
 187
 188 /* When we traverse allocnos to update hard register costs, the cost
 189    divisor will be multiplied by the following macro value for each
 190    hop from given allocno to directly connected allocnos.  */
 191 #define COST_HOP_DIVISOR 4
 192
 193 /* Start a new cost-updating pass.  */
 194 static void
 195 start_update_cost (void)
 196 {
 197   update_cost_check++;
 198   update_cost_queue = NULL;
 199 }
 200
 201 /* Add (ALLOCNO, DIVISOR) to the end of update_cost_queue,
 202    unless ALLOCNO is already in the queue, or has no cover class.  */
 203 static inline void
 204 queue_update_cost (ira_allocno_t allocno, int divisor)
 205 {
 206   struct update_cost_queue_elem *elem;
 207
 208   elem = &update_cost_queue_elems[ALLOCNO_NUM (allocno)];
 209   if (elem->check != update_cost_check
 210       && ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno) != NO_REGS)
 211     {
 212       elem->check = update_cost_check;
 213       elem->divisor = divisor;
 214       elem->next = NULL;
 215       if (update_cost_queue == NULL)
 216         update_cost_queue = allocno;
 217       else
 218         update_cost_queue_tail->next = allocno;
 219       update_cost_queue_tail = elem;
 220     }
 221 }
 222
 223 /* Try to remove the first element from update_cost_queue.  Return false
 224    if the queue was empty, otherwise make (*ALLOCNO, *DIVISOR) describe
 225    the removed element.  */
 226 static inline bool
 227 get_next_update_cost (ira_allocno_t *allocno, int *divisor)
 228 {
 229   struct update_cost_queue_elem *elem;
 230
 231   if (update_cost_queue == NULL)
 232     return false;
 233
 234   *allocno = update_cost_queue;
 235   elem = &update_cost_queue_elems[ALLOCNO_NUM (*allocno)];
 236   *divisor = elem->divisor;
 237   update_cost_queue = elem->next;
 238   return true;
 239 }
 240
 241 /* Update the cost of allocnos to increase chances to remove some
 242    copies as the result of subsequent assignment.  */
 243 static void
 244 update_copy_costs (ira_allocno_t allocno, bool decr_p)
 245 {
 246   int i, cost, update_cost, hard_regno, divisor;
 247   enum machine_mode mode;
 248   enum reg_class rclass, cover_class;
 249   ira_allocno_t another_allocno;
 250   ira_copy_t cp, next_cp;
 251
 252   hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno);
 253   ira_assert (hard_regno >= 0);
 254
 255   cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
 256   if (cover_class == NO_REGS)
 257     return;
 258   i = ira_class_hard_reg_index[cover_class][hard_regno];
 259   ira_assert (i >= 0);
 260   rclass = REGNO_REG_CLASS (hard_regno);
 261
 262   start_update_cost ();
 263   divisor = 1;
 264   do
 265     {
 266       mode = ALLOCNO_MODE (allocno);
 267       for (cp = ALLOCNO_COPIES (allocno); cp != NULL; cp = next_cp)
 268         {
 269           if (cp->first == allocno)
 270             {
 271               next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
 272               another_allocno = cp->second;
 273             }
 274           else if (cp->second == allocno)
 275             {
 276               next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
 277               another_allocno = cp->first;
 278             }
 279           else
 280             gcc_unreachable ();
 281
 282           cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (another_allocno);
 283           if (! ira_reg_classes_intersect_p[rclass][cover_class]
 284               || ALLOCNO_ASSIGNED_P (another_allocno))
 285             continue;
 286
 287           cost = (cp->second == allocno
 288                   ? ira_get_register_move_cost (mode, rclass, cover_class)
 289                   : ira_get_register_move_cost (mode, cover_class, rclass));
 290           if (decr_p)
 291             cost = -cost;
 292
 293           update_cost = cp->freq * cost / divisor;
 294           if (update_cost == 0)
 295             continue;
 296
 297           ira_allocate_and_set_or_copy_costs
 298             (&ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (another_allocno), cover_class,
 299              ALLOCNO_UPDATED_COVER_CLASS_COST (another_allocno),
 300              ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (another_allocno));
 301           ira_allocate_and_set_or_copy_costs
 302             (&ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (another_allocno),
 303              cover_class, 0,
 304              ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (another_allocno));
 305           i = ira_class_hard_reg_index[cover_class][hard_regno];
 306           ira_assert (i >= 0);
 307           ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (another_allocno)[i] += update_cost;
 308           ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (another_allocno)[i]
 309             += update_cost;
 310
 311           queue_update_cost (another_allocno, divisor * COST_HOP_DIVISOR);
 312         }
 313     }
 314   while (get_next_update_cost (&allocno, &divisor));
 315 }
 316
 317 /* This function updates COSTS (decrease if DECR_P) for hard_registers
 318    of COVER_CLASS by conflict costs of the unassigned allocnos
 319    connected by copies with allocnos in update_cost_queue.  This
 320    update increases chances to remove some copies.  */
 321 static void
 322 update_conflict_hard_regno_costs (int *costs, enum reg_class cover_class,
 323                                   bool decr_p)
 324 {
 325   int i, cost, class_size, freq, mult, div, divisor;
 326   int index, hard_regno;
 327   int *conflict_costs;
 328   bool cont_p;
 329   enum reg_class another_cover_class;
 330   ira_allocno_t allocno, another_allocno;
 331   ira_copy_t cp, next_cp;
 332
 333   while (get_next_update_cost (&allocno, &divisor))
 334     for (cp = ALLOCNO_COPIES (allocno); cp != NULL; cp = next_cp)
 335       {
 336         if (cp->first == allocno)
 337           {
 338             next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
 339             another_allocno = cp->second;
 340           }
 341         else if (cp->second == allocno)
 342           {
 343             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
 344             another_allocno = cp->first;
 345           }
 346         else
 347           gcc_unreachable ();
 348         another_cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (another_allocno);
 349         if (! ira_reg_classes_intersect_p[cover_class][another_cover_class]
 350             || ALLOCNO_ASSIGNED_P (another_allocno)
 351             || ALLOCNO_MAY_BE_SPILLED_P (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO
 352                                          (another_allocno)))
 353           continue;
 354         class_size = ira_class_hard_regs_num[another_cover_class];
 355         ira_allocate_and_copy_costs
 356           (&ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (another_allocno),
 357            another_cover_class,
 358            ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (another_allocno));
 359         conflict_costs
 360           = ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (another_allocno);
 361         if (conflict_costs == NULL)
 362           cont_p = true;
 363         else
 364           {
 365             mult = cp->freq;
 366             freq = ALLOCNO_FREQ (another_allocno);
 367             if (freq == 0)
 368               freq = 1;
 369             div = freq * divisor;
 370             cont_p = false;
 371             for (i = class_size - 1; i >= 0; i--)
 372               {
 373                 hard_regno = ira_class_hard_regs[another_cover_class][i];
 374                 ira_assert (hard_regno >= 0);
 375                 index = ira_class_hard_reg_index[cover_class][hard_regno];
 376                 if (index < 0)
 377                   continue;
 378                 cost = conflict_costs [i] * mult / div;
 379                 if (cost == 0)
 380                   continue;
 381                 cont_p = true;
 382                 if (decr_p)
 383                   cost = -cost;
 384                 costs[index] += cost;
 385               }
 386           }
 387         /* Probably 5 hops will be enough.  */
 388         if (cont_p
 389             && divisor <= (COST_HOP_DIVISOR
 390                            * COST_HOP_DIVISOR
 391                            * COST_HOP_DIVISOR
 392                            * COST_HOP_DIVISOR))
 393           queue_update_cost (another_allocno, divisor * COST_HOP_DIVISOR);
 394       }
 395 }
 396
 397 /* Sort allocnos according to the profit of usage of a hard register
 398    instead of memory for them. */
 399 static int
 400 allocno_cost_compare_func (const void *v1p, const void *v2p)
 401 {
 402   ira_allocno_t p1 = *(const ira_allocno_t *) v1p;
 403   ira_allocno_t p2 = *(const ira_allocno_t *) v2p;
 404   int c1, c2;
 405
 406   c1 = ALLOCNO_UPDATED_MEMORY_COST (p1) - ALLOCNO_UPDATED_COVER_CLASS_COST (p1);
 407   c2 = ALLOCNO_UPDATED_MEMORY_COST (p2) - ALLOCNO_UPDATED_COVER_CLASS_COST (p2);
 408   if (c1 - c2)
 409     return c1 - c2;
 410
 411   /* If regs are equally good, sort by allocno numbers, so that the
 412      results of qsort leave nothing to chance.  */
 413   return ALLOCNO_NUM (p1) - ALLOCNO_NUM (p2);
 414 }
 415
 416 /* Print all allocnos coalesced with ALLOCNO.  */
 417 static void
 418 print_coalesced_allocno (ira_allocno_t allocno)
 419 {
 420   ira_allocno_t a;
 421
 422   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
 423        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
 424     {
 425       ira_print_expanded_allocno (a);
 426       if (a == allocno)
 427         break;
 428       fprintf (ira_dump_file, "+");
 429     }
 430 }
 431
 432 /* Choose a hard register for ALLOCNO (or for all coalesced allocnos
 433    represented by ALLOCNO).  If RETRY_P is TRUE, it means that the
 434    function called from function `ira_reassign_conflict_allocnos' and
 435    `allocno_reload_assign'.  This function implements the optimistic
 436    coalescing too: if we failed to assign a hard register to set of
 437    the coalesced allocnos, we put them onto the coloring stack for
 438    subsequent separate assigning.  */
 439 static bool
 440 assign_hard_reg (ira_allocno_t allocno, bool retry_p)
 441 {
 442   HARD_REG_SET conflicting_regs;
 443   int i, j, k, hard_regno, best_hard_regno, class_size;
 444   int cost, mem_cost, min_cost, full_cost, min_full_cost, add_cost;
 445   int *a_costs;
 446   int *conflict_costs;
 447   enum reg_class cover_class, rclass, conflict_cover_class;
 448   enum machine_mode mode;
 449   ira_allocno_t a, conflict_allocno;
 450   ira_allocno_conflict_iterator aci;
 451   static int costs[FIRST_PSEUDO_REGISTER], full_costs[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 452 #ifdef STACK_REGS
 453   bool no_stack_reg_p;
 454 #endif
 455
 456   ira_assert (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (allocno));
 457   cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
 458   class_size = ira_class_hard_regs_num[cover_class];
 459   mode = ALLOCNO_MODE (allocno);
 460   CLEAR_HARD_REG_SET (conflicting_regs);
 461   best_hard_regno = -1;
 462   memset (full_costs, 0, sizeof (int) * class_size);
 463   mem_cost = 0;
 464   if (allocno_coalesced_p)
 465     bitmap_clear (processed_coalesced_allocno_bitmap);
 466   memset (costs, 0, sizeof (int) * class_size);
 467   memset (full_costs, 0, sizeof (int) * class_size);
 468 #ifdef STACK_REGS
 469   no_stack_reg_p = false;
 470 #endif
 471   start_update_cost ();
 472   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
 473        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
 474     {
 475       mem_cost += ALLOCNO_UPDATED_MEMORY_COST (a);
 476       IOR_HARD_REG_SET (conflicting_regs,
 477                         ALLOCNO_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (a));
 478       ira_allocate_and_copy_costs (&ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (a),
 479                                    cover_class, ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a));
 480       a_costs = ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (a);
 481 #ifdef STACK_REGS
 482       no_stack_reg_p = no_stack_reg_p || ALLOCNO_TOTAL_NO_STACK_REG_P (a);
 483 #endif
 484       for (cost = ALLOCNO_UPDATED_COVER_CLASS_COST (a), i = 0;
 485            i < class_size;
 486            i++)
 487         if (a_costs != NULL)
 488           {
 489             costs[i] += a_costs[i];
 490             full_costs[i] += a_costs[i];
 491           }
 492         else
 493           {
 494             costs[i] += cost;
 495             full_costs[i] += cost;
 496           }
 497       /* Take preferences of conflicting allocnos into account.  */
 498       FOR_EACH_ALLOCNO_CONFLICT (a, conflict_allocno, aci)
 499         /* Reload can give another class so we need to check all
 500            allocnos.  */
 501         if (retry_p || bitmap_bit_p (consideration_allocno_bitmap,
 502                                      ALLOCNO_NUM (conflict_allocno)))
 503           {
 504             conflict_cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (conflict_allocno);
 505             ira_assert (ira_reg_classes_intersect_p
 506                         [cover_class][conflict_cover_class]);
 507             if (allocno_coalesced_p)
 508               {
 509                 if (bitmap_bit_p (processed_coalesced_allocno_bitmap,
 510                                   ALLOCNO_NUM (conflict_allocno)))
 511                   continue;
 512                 bitmap_set_bit (processed_coalesced_allocno_bitmap,
 513                                 ALLOCNO_NUM (conflict_allocno));
 514               }
 515             if (ALLOCNO_ASSIGNED_P (conflict_allocno))
 516               {
 517                 if ((hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_allocno)) >= 0
 518                     && ira_class_hard_reg_index[cover_class][hard_regno] >= 0)
 519                   {
 520                     IOR_HARD_REG_SET
 521                       (conflicting_regs,
 522                        ira_reg_mode_hard_regset
 523                        [hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_allocno)]);
 524                     if (hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cover_class],
 525                                                conflicting_regs))
 526                       goto fail;
 527                   }
 528               }
 529             else if (! ALLOCNO_MAY_BE_SPILLED_P (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO
 530                                                  (conflict_allocno)))
 531               {
 532                 ira_allocate_and_copy_costs
 533                   (&ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (conflict_allocno),
 534                    conflict_cover_class,
 535                    ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (conflict_allocno));
 536                 conflict_costs
 537                   = ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (conflict_allocno);
 538                 if (conflict_costs != NULL)
 539                   for (j = class_size - 1; j >= 0; j--)
 540                     {
 541                       hard_regno = ira_class_hard_regs[cover_class][j];
 542                       ira_assert (hard_regno >= 0);
 543                       k = (ira_class_hard_reg_index
 544                            [conflict_cover_class][hard_regno]);
 545                       if (k < 0)
 546                         continue;
 547                       full_costs[j] -= conflict_costs[k];
 548                     }
 549                 queue_update_cost (conflict_allocno, COST_HOP_DIVISOR);
 550               }
 551           }
 552       if (a == allocno)
 553         break;
 554     }
 555   /* Take into account preferences of allocnos connected by copies to
 556      the conflict allocnos.  */
 557   update_conflict_hard_regno_costs (full_costs, cover_class, true);
 558
 559   /* Take preferences of allocnos connected by copies into
 560      account.  */
 561   start_update_cost ();
 562   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
 563        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
 564     {
 565       queue_update_cost (a, COST_HOP_DIVISOR);
 566       if (a == allocno)
 567         break;
 568     }
 569   update_conflict_hard_regno_costs (full_costs, cover_class, false);
 570   min_cost = min_full_cost = INT_MAX;
 571   /* We don't care about giving callee saved registers to allocnos no
 572      living through calls because call clobbered registers are
 573      allocated first (it is usual practice to put them first in
 574      REG_ALLOC_ORDER).  */
 575   for (i = 0; i < class_size; i++)
 576     {
 577       hard_regno = ira_class_hard_regs[cover_class][i];
 578 #ifdef STACK_REGS
 579       if (no_stack_reg_p
 580           && FIRST_STACK_REG <= hard_regno && hard_regno <= LAST_STACK_REG)
 581         continue;
 582 #endif
 583       if (! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, mode, conflicting_regs)
 584           || TEST_HARD_REG_BIT (prohibited_class_mode_regs[cover_class][mode],
 585                                 hard_regno))
 586         continue;
 587       cost = costs[i];
 588       full_cost = full_costs[i];
 589       if (! allocated_hardreg_p[hard_regno]
 590           && ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, mode, call_used_reg_set))
 591         /* We need to save/restore the hard register in
 592            epilogue/prologue.  Therefore we increase the cost.  */
 593         {
 594           /* ??? If only part is call clobbered.  */
 595           rclass = REGNO_REG_CLASS (hard_regno);
 596           add_cost = (ira_memory_move_cost[mode][rclass][0]
 597                       + ira_memory_move_cost[mode][rclass][1] - 1);
 598           cost += add_cost;
 599           full_cost += add_cost;
 600         }
 601       if (min_cost > cost)
 602         min_cost = cost;
 603       if (min_full_cost > full_cost)
 604         {
 605           min_full_cost = full_cost;
 606           best_hard_regno = hard_regno;
 607           ira_assert (hard_regno >= 0);
 608         }
 609     }
 610   if (min_full_cost > mem_cost)
 611     {
 612       if (! retry_p && internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
 613         fprintf (ira_dump_file, "(memory is more profitable %d vs %d) ",
 614                  mem_cost, min_full_cost);
 615       best_hard_regno = -1;
 616     }
 617  fail:
 618   if (flag_ira_algorithm != IRA_ALGORITHM_PRIORITY
 619       && best_hard_regno < 0
 620       && ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno) != allocno)
 621     {
 622       for (j = 0, a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
 623            a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
 624         {
 625           ira_assert (! ALLOCNO_IN_GRAPH_P (a));
 626           sorted_allocnos[j++] = a;
 627           if (a == allocno)
 628             break;
 629         }
 630       qsort (sorted_allocnos, j, sizeof (ira_allocno_t),
 631              allocno_cost_compare_func);
 632       for (i = 0; i < j; i++)
 633         {
 634           a = sorted_allocnos[i];
 635           ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (a) = a;
 636           ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a) = a;
 637           VEC_safe_push (ira_allocno_t, heap, allocno_stack_vec, a);
 638           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
 639             {
 640               fprintf (ira_dump_file, "        Pushing");
 641               print_coalesced_allocno (a);
 642               fprintf (ira_dump_file, "\n");
 643             }
 644         }
 645       return false;
 646     }
 647   if (best_hard_regno >= 0)
 648     allocated_hardreg_p[best_hard_regno] = true;
 649   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
 650        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
 651     {
 652       ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = best_hard_regno;
 653       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
 654       if (best_hard_regno >= 0)
 655         update_copy_costs (a, true);
 656       ira_assert (ALLOCNO_COVER_CLASS (a) == cover_class);
 657       /* We don't need updated costs anymore: */
 658       ira_free_allocno_updated_costs (a);
 659       if (a == allocno)
 660         break;
 661     }
 662   return best_hard_regno >= 0;
 663 }
 664
 665 \f
 666
 667 /* This page contains the allocator based on the Chaitin-Briggs algorithm.  */
 668
 669 /* Bucket of allocnos that can colored currently without spilling.  */
 670 static ira_allocno_t colorable_allocno_bucket;
 671
 672 /* Bucket of allocnos that might be not colored currently without
 673    spilling.  */
 674 static ira_allocno_t uncolorable_allocno_bucket;
 675
 676 /* Each element of the array contains the current number of allocnos
 677    of given *cover* class in the uncolorable_bucket.  */
 678 static int uncolorable_allocnos_num[N_REG_CLASSES];
 679
 680 /* Return the current spill priority of allocno A.  The less the
 681    number, the more preferable the allocno for spilling.  */
 682 static int
 683 allocno_spill_priority (ira_allocno_t a)
 684 {
 685   return (ALLOCNO_TEMP (a)
 686           / (ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (a)
 687              * ira_reg_class_nregs[ALLOCNO_COVER_CLASS (a)][ALLOCNO_MODE (a)]
 688              + 1));
 689 }
 690
 691 /* Add ALLOCNO to bucket *BUCKET_PTR.  ALLOCNO should be not in a bucket
 692    before the call.  */
 693 static void
 694 add_allocno_to_bucket (ira_allocno_t allocno, ira_allocno_t *bucket_ptr)
 695 {
 696   ira_allocno_t first_allocno;
 697   enum reg_class cover_class;
 698
 699   if (bucket_ptr == &uncolorable_allocno_bucket
 700       && (cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno)) != NO_REGS)
 701     {
 702       uncolorable_allocnos_num[cover_class]++;
 703       ira_assert (uncolorable_allocnos_num[cover_class] > 0);
 704     }
 705   first_allocno = *bucket_ptr;
 706   ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (allocno) = first_allocno;
 707   ALLOCNO_PREV_BUCKET_ALLOCNO (allocno) = NULL;
 708   if (first_allocno != NULL)
 709     ALLOCNO_PREV_BUCKET_ALLOCNO (first_allocno) = allocno;
 710   *bucket_ptr = allocno;
 711 }
 712
 713 /* The function returns frequency and number of available hard
 714    registers for allocnos coalesced with ALLOCNO.  */
 715 static void
 716 get_coalesced_allocnos_attributes (ira_allocno_t allocno, int *freq, int *num)
 717 {
 718   ira_allocno_t a;
 719
 720   *freq = 0;
 721   *num = 0;
 722   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
 723        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
 724     {
 725       *freq += ALLOCNO_FREQ (a);
 726       *num += ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (a);
 727       if (a == allocno)
 728         break;
 729     }
 730 }
 731
 732 /* Compare two allocnos to define which allocno should be pushed first
 733    into the coloring stack.  If the return is a negative number, the
 734    allocno given by the first parameter will be pushed first.  In this
 735    case such allocno has less priority than the second one and the
 736    hard register will be assigned to it after assignment to the second
 737    one.  As the result of such assignment order, the second allocno
 738    has a better chance to get the best hard register.  */
 739 static int
 740 bucket_allocno_compare_func (const void *v1p, const void *v2p)
 741 {
 742   ira_allocno_t a1 = *(const ira_allocno_t *) v1p;
 743   ira_allocno_t a2 = *(const ira_allocno_t *) v2p;
 744   int diff, a1_freq, a2_freq, a1_num, a2_num;
 745
 746   if ((diff = (int) ALLOCNO_COVER_CLASS (a2) - ALLOCNO_COVER_CLASS (a1)) != 0)
 747     return diff;
 748   get_coalesced_allocnos_attributes (a1, &a1_freq, &a1_num);
 749   get_coalesced_allocnos_attributes (a2, &a2_freq, &a2_num);
 750   if ((diff = a2_num - a1_num) != 0)
 751     return diff;
 752   else if ((diff = a1_freq - a2_freq) != 0)
 753     return diff;
 754   return ALLOCNO_NUM (a2) - ALLOCNO_NUM (a1);
 755 }
 756
 757 /* Sort bucket *BUCKET_PTR and return the result through
 758    BUCKET_PTR.  */
 759 static void
 760 sort_bucket (ira_allocno_t *bucket_ptr)
 761 {
 762   ira_allocno_t a, head;
 763   int n;
 764
 765   for (n = 0, a = *bucket_ptr; a != NULL; a = ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (a))
 766     sorted_allocnos[n++] = a;
 767   if (n <= 1)
 768     return;
 769   qsort (sorted_allocnos, n, sizeof (ira_allocno_t),
 770          bucket_allocno_compare_func);
 771   head = NULL;
 772   for (n--; n >= 0; n--)
 773     {
 774       a = sorted_allocnos[n];
 775       ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (a) = head;
 776       ALLOCNO_PREV_BUCKET_ALLOCNO (a) = NULL;
 777       if (head != NULL)
 778         ALLOCNO_PREV_BUCKET_ALLOCNO (head) = a;
 779       head = a;
 780     }
 781   *bucket_ptr = head;
 782 }
 783
 784 /* Add ALLOCNO to bucket *BUCKET_PTR maintaining the order according
 785    their priority.  ALLOCNO should be not in a bucket before the
 786    call.  */
 787 static void
 788 add_allocno_to_ordered_bucket (ira_allocno_t allocno,
 789                                ira_allocno_t *bucket_ptr)
 790 {
 791   ira_allocno_t before, after;
 792   enum reg_class cover_class;
 793
 794   if (bucket_ptr == &uncolorable_allocno_bucket
 795       && (cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno)) != NO_REGS)
 796     {
 797       uncolorable_allocnos_num[cover_class]++;
 798       ira_assert (uncolorable_allocnos_num[cover_class] > 0);
 799     }
 800   for (before = *bucket_ptr, after = NULL;
 801        before != NULL;
 802        after = before, before = ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (before))
 803     if (bucket_allocno_compare_func (&allocno, &before) < 0)
 804       break;
 805   ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (allocno) = before;
 806   ALLOCNO_PREV_BUCKET_ALLOCNO (allocno) = after;
 807   if (after == NULL)
 808     *bucket_ptr = allocno;
 809   else
 810     ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (after) = allocno;
 811   if (before != NULL)
 812     ALLOCNO_PREV_BUCKET_ALLOCNO (before) = allocno;
 813 }
 814
 815 /* Delete ALLOCNO from bucket *BUCKET_PTR.  It should be there before
 816    the call.  */
 817 static void
 818 delete_allocno_from_bucket (ira_allocno_t allocno, ira_allocno_t *bucket_ptr)
 819 {
 820   ira_allocno_t prev_allocno, next_allocno;
 821   enum reg_class cover_class;
 822
 823   if (bucket_ptr == &uncolorable_allocno_bucket
 824       && (cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno)) != NO_REGS)
 825     {
 826       uncolorable_allocnos_num[cover_class]--;
 827       ira_assert (uncolorable_allocnos_num[cover_class] >= 0);
 828     }
 829   prev_allocno = ALLOCNO_PREV_BUCKET_ALLOCNO (allocno);
 830   next_allocno = ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (allocno);
 831   if (prev_allocno != NULL)
 832     ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (prev_allocno) = next_allocno;
 833   else
 834     {
 835       ira_assert (*bucket_ptr == allocno);
 836       *bucket_ptr = next_allocno;
 837     }
 838   if (next_allocno != NULL)
 839     ALLOCNO_PREV_BUCKET_ALLOCNO (next_allocno) = prev_allocno;
 840 }
 841
 842 /* Splay tree for each cover class.  The trees are indexed by the
 843    corresponding cover classes.  Splay trees contain uncolorable
 844    allocnos.  */
 845 static splay_tree uncolorable_allocnos_splay_tree[N_REG_CLASSES];
 846
 847 /* If the following macro is TRUE, splay tree is used to choose an
 848    allocno of the corresponding cover class for spilling.  When the
 849    number uncolorable allocnos of given cover class decreases to some
 850    threshold, linear array search is used to find the best allocno for
 851    spilling.  This threshold is actually pretty big because, although
 852    splay trees asymptotically is much faster, each splay tree
 853    operation is sufficiently costly especially taking cache locality
 854    into account.  */
 855 #define USE_SPLAY_P(CLASS) (uncolorable_allocnos_num[CLASS] > 4000)
 856
 857 /* Put ALLOCNO onto the coloring stack without removing it from its
 858    bucket.  Pushing allocno to the coloring stack can result in moving
 859    conflicting allocnos from the uncolorable bucket to the colorable
 860    one.  */
 861 static void
 862 push_allocno_to_stack (ira_allocno_t allocno)
 863 {
 864   int left_conflicts_size, conflict_size, size;
 865   ira_allocno_t a, conflict_allocno;
 866   enum reg_class cover_class;
 867   ira_allocno_conflict_iterator aci;
 868
 869   ALLOCNO_IN_GRAPH_P (allocno) = false;
 870   VEC_safe_push (ira_allocno_t, heap, allocno_stack_vec, allocno);
 871   cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
 872   if (cover_class == NO_REGS)
 873     return;
 874   size = ira_reg_class_nregs[cover_class][ALLOCNO_MODE (allocno)];
 875   if (allocno_coalesced_p)
 876     bitmap_clear (processed_coalesced_allocno_bitmap);
 877   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
 878        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
 879     {
 880       FOR_EACH_ALLOCNO_CONFLICT (a, conflict_allocno, aci)
 881         {
 882           conflict_allocno = ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (conflict_allocno);
 883           if (bitmap_bit_p (coloring_allocno_bitmap,
 884                             ALLOCNO_NUM (conflict_allocno)))
 885             {
 886               ira_assert (cover_class
 887                           == ALLOCNO_COVER_CLASS (conflict_allocno));
 888               if (allocno_coalesced_p)
 889                 {
 890                   if (bitmap_bit_p (processed_coalesced_allocno_bitmap,
 891                                     ALLOCNO_NUM (conflict_allocno)))
 892                     continue;
 893                   bitmap_set_bit (processed_coalesced_allocno_bitmap,
 894                                   ALLOCNO_NUM (conflict_allocno));
 895                 }
 896               if (ALLOCNO_IN_GRAPH_P (conflict_allocno)
 897                   && ! ALLOCNO_ASSIGNED_P (conflict_allocno))
 898                 {
 899                   left_conflicts_size
 900                     = ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (conflict_allocno);
 901                   conflict_size
 902                     = (ira_reg_class_nregs
 903                        [cover_class][ALLOCNO_MODE (conflict_allocno)]);
 904                   ira_assert
 905                     (ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (conflict_allocno) >= size);
 906                   if (left_conflicts_size + conflict_size
 907                       <= ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (conflict_allocno))
 908                     {
 909                       ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (conflict_allocno) -= size;
 910                       continue;
 911                     }
 912                   left_conflicts_size
 913                     = ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (conflict_allocno) - size;
 914                   if (uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class] != NULL
 915                       && !ALLOCNO_SPLAY_REMOVED_P (conflict_allocno)
 916                       && USE_SPLAY_P (cover_class))
 917                     {
 918                       ira_assert
 919                       (splay_tree_lookup
 920                        (uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class],
 921                         (splay_tree_key) conflict_allocno) != NULL);
 922                       splay_tree_remove
 923                         (uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class],
 924                          (splay_tree_key) conflict_allocno);
 925                       ALLOCNO_SPLAY_REMOVED_P (conflict_allocno) = true;
 926                       VEC_safe_push (ira_allocno_t, heap,
 927                                      removed_splay_allocno_vec,
 928                                      conflict_allocno);
 929                     }
 930                   ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (conflict_allocno)
 931                     = left_conflicts_size;
 932                   if (left_conflicts_size + conflict_size
 933                       <= ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (conflict_allocno))
 934                     {
 935                       delete_allocno_from_bucket
 936                         (conflict_allocno, &uncolorable_allocno_bucket);
 937                       add_allocno_to_ordered_bucket
 938                         (conflict_allocno, &colorable_allocno_bucket);
 939                     }
 940                 }
 941             }
 942         }
 943       if (a == allocno)
 944         break;
 945     }
 946 }
 947
 948 /* Put ALLOCNO onto the coloring stack and remove it from its bucket.
 949    The allocno is in the colorable bucket if COLORABLE_P is TRUE.  */
 950 static void
 951 remove_allocno_from_bucket_and_push (ira_allocno_t allocno, bool colorable_p)
 952 {
 953   enum reg_class cover_class;
 954
 955   if (colorable_p)
 956     delete_allocno_from_bucket (allocno, &colorable_allocno_bucket);
 957   else
 958     delete_allocno_from_bucket (allocno, &uncolorable_allocno_bucket);
 959   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
 960     {
 961       fprintf (ira_dump_file, "      Pushing");
 962       print_coalesced_allocno (allocno);
 963       if (colorable_p)
 964         fprintf (ira_dump_file, "\n");
 965       else
 966         fprintf (ira_dump_file, "(potential spill: %spri=%d, cost=%d)\n",
 967                  ALLOCNO_BAD_SPILL_P (allocno) ? "bad spill, " : "",
 968                  allocno_spill_priority (allocno), ALLOCNO_TEMP (allocno));
 969     }
 970   cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
 971   ira_assert ((colorable_p
 972                && (ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (allocno)
 973                    + ira_reg_class_nregs[cover_class][ALLOCNO_MODE (allocno)]
 974                    <= ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (allocno)))
 975               || (! colorable_p
 976                   && (ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (allocno)
 977                       + ira_reg_class_nregs[cover_class][ALLOCNO_MODE
 978                                                          (allocno)]
 979                       > ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (allocno))));
 980   if (! colorable_p)
 981     ALLOCNO_MAY_BE_SPILLED_P (allocno) = true;
 982   push_allocno_to_stack (allocno);
 983 }
 984
 985 /* Put all allocnos from colorable bucket onto the coloring stack.  */
 986 static void
 987 push_only_colorable (void)
 988 {
 989   sort_bucket (&colorable_allocno_bucket);
 990   for (;colorable_allocno_bucket != NULL;)
 991     remove_allocno_from_bucket_and_push (colorable_allocno_bucket, true);
 992 }
 993
 994 /* Puts ALLOCNO chosen for potential spilling onto the coloring
 995    stack.  */
 996 static void
 997 push_allocno_to_spill (ira_allocno_t allocno)
 998 {
 999   delete_allocno_from_bucket (allocno, &uncolorable_allocno_bucket);
1000   ALLOCNO_MAY_BE_SPILLED_P (allocno) = true;
1001   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1002     fprintf (ira_dump_file, "      Pushing p%d(%d) (spill for NO_REGS)\n",
1003              ALLOCNO_NUM (allocno), ALLOCNO_REGNO (allocno));
1004   push_allocno_to_stack (allocno);
1005 }
1006
1007 /* Return the frequency of exit edges (if EXIT_P) or entry from/to the
1008    loop given by its LOOP_NODE.  */
1009 int
1010 ira_loop_edge_freq (ira_loop_tree_node_t loop_node, int regno, bool exit_p)
1011 {
1012   int freq, i;
1013   edge_iterator ei;
1014   edge e;
1015   VEC (edge, heap) *edges;
1016
1017   ira_assert (loop_node->loop != NULL
1018               && (regno < 0 || regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER));
1019   freq = 0;
1020   if (! exit_p)
1021     {
1022       FOR_EACH_EDGE (e, ei, loop_node->loop->header->preds)
1023         if (e->src != loop_node->loop->latch
1024             && (regno < 0
1025                 || (bitmap_bit_p (DF_LR_OUT (e->src), regno)
1026                     && bitmap_bit_p (DF_LR_IN (e->dest), regno))))
1027           freq += EDGE_FREQUENCY (e);
1028     }
1029   else
1030     {
1031       edges = get_loop_exit_edges (loop_node->loop);
1032       for (i = 0; VEC_iterate (edge, edges, i, e); i++)
1033         if (regno < 0
1034             || (bitmap_bit_p (DF_LR_OUT (e->src), regno)
1035                 && bitmap_bit_p (DF_LR_IN (e->dest), regno)))
1036           freq += EDGE_FREQUENCY (e);
1037       VEC_free (edge, heap, edges);
1038     }
1039
1040   return REG_FREQ_FROM_EDGE_FREQ (freq);
1041 }
1042
1043 /* Calculate and return the cost of putting allocno A into memory.  */
1044 static int
1045 calculate_allocno_spill_cost (ira_allocno_t a)
1046 {
1047   int regno, cost;
1048   enum machine_mode mode;
1049   enum reg_class rclass;
1050   ira_allocno_t parent_allocno;
1051   ira_loop_tree_node_t parent_node, loop_node;
1052
1053   regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1054   cost = ALLOCNO_UPDATED_MEMORY_COST (a) - ALLOCNO_UPDATED_COVER_CLASS_COST (a);
1055   if (ALLOCNO_CAP (a) != NULL)
1056     return cost;
1057   loop_node = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a);
1058   if ((parent_node = loop_node->parent) == NULL)
1059     return cost;
1060   if ((parent_allocno = parent_node->regno_allocno_map[regno]) == NULL)
1061     return cost;
1062   mode = ALLOCNO_MODE (a);
1063   rclass = ALLOCNO_COVER_CLASS (a);
1064   if (ALLOCNO_HARD_REGNO (parent_allocno) < 0)
1065     cost -= (ira_memory_move_cost[mode][rclass][0]
1066              * ira_loop_edge_freq (loop_node, regno, true)
1067              + ira_memory_move_cost[mode][rclass][1]
1068              * ira_loop_edge_freq (loop_node, regno, false));
1069   else
1070     cost += ((ira_memory_move_cost[mode][rclass][1]
1071               * ira_loop_edge_freq (loop_node, regno, true)
1072               + ira_memory_move_cost[mode][rclass][0]
1073               * ira_loop_edge_freq (loop_node, regno, false))
1074              - (ira_get_register_move_cost (mode, rclass, rclass)
1075                 * (ira_loop_edge_freq (loop_node, regno, false)
1076                    + ira_loop_edge_freq (loop_node, regno, true))));
1077   return cost;
1078 }
1079
1080 /* Compare keys in the splay tree used to choose best allocno for
1081    spilling.  The best allocno has the minimal key.  */
1082 static int
1083 allocno_spill_priority_compare (splay_tree_key k1, splay_tree_key k2)
1084 {
1085   int pri1, pri2, diff;
1086   ira_allocno_t a1 = (ira_allocno_t) k1, a2 = (ira_allocno_t) k2;
1087
1088   pri1 = (ALLOCNO_TEMP (a1)
1089           / (ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (a1)
1090              * ira_reg_class_nregs[ALLOCNO_COVER_CLASS (a1)][ALLOCNO_MODE (a1)]
1091              + 1));
1092   pri2 = (ALLOCNO_TEMP (a2)
1093           / (ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (a2)
1094              * ira_reg_class_nregs[ALLOCNO_COVER_CLASS (a2)][ALLOCNO_MODE (a2)]
1095              + 1));
1096   if ((diff = pri1 - pri2) != 0)
1097     return diff;
1098   if ((diff = ALLOCNO_TEMP (a1) - ALLOCNO_TEMP (a2)) != 0)
1099     return diff;
1100   return ALLOCNO_NUM (a1) - ALLOCNO_NUM (a2);
1101 }
1102
1103 /* Allocate data of SIZE for the splay trees.  We allocate only spay
1104    tree roots or splay tree nodes.  If you change this, please rewrite
1105    the function.  */
1106 static void *
1107 splay_tree_allocate (int size, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1108 {
1109   if (size != sizeof (struct splay_tree_node_s))
1110     return ira_allocate (size);
1111   return pool_alloc (splay_tree_node_pool);
1112 }
1113
1114 /* Free data NODE for the splay trees.  We allocate and free only spay
1115    tree roots or splay tree nodes.  If you change this, please rewrite
1116    the function.  */
1117 static void
1118 splay_tree_free (void *node, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1119 {
1120   int i;
1121   enum reg_class cover_class;
1122
1123   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1124     {
1125       cover_class = ira_reg_class_cover[i];
1126       if (node == uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class])
1127         {
1128           ira_free (node);
1129           return;
1130         }
1131     }
1132   pool_free (splay_tree_node_pool, node);
1133 }
1134
1135 /* Push allocnos to the coloring stack.  The order of allocnos in the
1136    stack defines the order for the subsequent coloring.  */
1137 static void
1138 push_allocnos_to_stack (void)
1139 {
1140   ira_allocno_t allocno, a, i_allocno, *allocno_vec;
1141   enum reg_class cover_class, rclass;
1142   int allocno_pri, i_allocno_pri, allocno_cost, i_allocno_cost;
1143   int i, j, num, cover_class_allocnos_num[N_REG_CLASSES];
1144   ira_allocno_t *cover_class_allocnos[N_REG_CLASSES];
1145   int cost;
1146
1147   /* Initialize.  */
1148   VEC_truncate(ira_allocno_t, removed_splay_allocno_vec, 0);
1149   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1150     {
1151       cover_class = ira_reg_class_cover[i];
1152       cover_class_allocnos_num[cover_class] = 0;
1153       cover_class_allocnos[cover_class] = NULL;
1154       uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class] = NULL;
1155     }
1156   /* Calculate uncolorable allocno spill costs.  */
1157   for (allocno = uncolorable_allocno_bucket;
1158        allocno != NULL;
1159        allocno = ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (allocno))
1160     if ((cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno)) != NO_REGS)
1161       {
1162         cover_class_allocnos_num[cover_class]++;
1163         cost = 0;
1164         for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
1165              a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
1166           {
1167             cost += calculate_allocno_spill_cost (a);
1168             if (a == allocno)
1169               break;
1170           }
1171         /* ??? Remove cost of copies between the coalesced
1172            allocnos.  */
1173         ALLOCNO_TEMP (allocno) = cost;
1174       }
1175   /* Define place where to put uncolorable allocnos of the same cover
1176      class.  */
1177   for (num = i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1178     {
1179       cover_class = ira_reg_class_cover[i];
1180       ira_assert (cover_class_allocnos_num[cover_class]
1181                   == uncolorable_allocnos_num[cover_class]);
1182       if (cover_class_allocnos_num[cover_class] != 0)
1183         {
1184           cover_class_allocnos[cover_class] = allocnos_for_spilling + num;
1185           num += cover_class_allocnos_num[cover_class];
1186           cover_class_allocnos_num[cover_class] = 0;
1187         }
1188       if (USE_SPLAY_P (cover_class))
1189         uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class]
1190           = splay_tree_new_with_allocator (allocno_spill_priority_compare,
1191                                            NULL, NULL, splay_tree_allocate,
1192                                            splay_tree_free, NULL);
1193     }
1194   ira_assert (num <= ira_allocnos_num);
1195   /* Collect uncolorable allocnos of each cover class.  */
1196   for (allocno = uncolorable_allocno_bucket;
1197        allocno != NULL;
1198        allocno = ALLOCNO_NEXT_BUCKET_ALLOCNO (allocno))
1199     if ((cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno)) != NO_REGS)
1200       {
1201         cover_class_allocnos
1202           [cover_class][cover_class_allocnos_num[cover_class]++] = allocno;
1203         if (uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class] != NULL)
1204           splay_tree_insert (uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class],
1205                              (splay_tree_key) allocno,
1206                              (splay_tree_value) allocno);
1207       }
1208   for (;;)
1209     {
1210       push_only_colorable ();
1211       allocno = uncolorable_allocno_bucket;
1212       if (allocno == NULL)
1213         break;
1214       cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
1215       if (cover_class == NO_REGS)
1216         {
1217           push_allocno_to_spill (allocno);
1218           continue;
1219         }
1220       /* Potential spilling.  */
1221       ira_assert
1222         (ira_reg_class_nregs[cover_class][ALLOCNO_MODE (allocno)] > 0);
1223       if (USE_SPLAY_P (cover_class))
1224         {
1225           for (;VEC_length (ira_allocno_t, removed_splay_allocno_vec) != 0;)
1226             {
1227               allocno = VEC_pop (ira_allocno_t, removed_splay_allocno_vec);
1228               ALLOCNO_SPLAY_REMOVED_P (allocno) = false;
1229               rclass = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
1230               if (ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (allocno)
1231                   + ira_reg_class_nregs [rclass][ALLOCNO_MODE (allocno)]
1232                   > ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (allocno))
1233                 splay_tree_insert
1234                   (uncolorable_allocnos_splay_tree[rclass],
1235                    (splay_tree_key) allocno, (splay_tree_value) allocno);
1236             }
1237           allocno = ((ira_allocno_t)
1238                      splay_tree_min
1239                      (uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class])->key);
1240           splay_tree_remove (uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class],
1241                              (splay_tree_key) allocno);
1242         }
1243       else
1244         {
1245           num = cover_class_allocnos_num[cover_class];
1246           ira_assert (num > 0);
1247           allocno_vec = cover_class_allocnos[cover_class];
1248           allocno = NULL;
1249           allocno_pri = allocno_cost = 0;
1250           /* Sort uncolorable allocno to find the one with the lowest
1251              spill cost.  */
1252           for (i = 0, j = num - 1; i <= j;)
1253             {
1254               i_allocno = allocno_vec[i];
1255               if (! ALLOCNO_IN_GRAPH_P (i_allocno)
1256                   && ALLOCNO_IN_GRAPH_P (allocno_vec[j]))
1257                 {
1258                   i_allocno = allocno_vec[j];
1259                   allocno_vec[j] = allocno_vec[i];
1260                   allocno_vec[i] = i_allocno;
1261                 }
1262               if (ALLOCNO_IN_GRAPH_P (i_allocno))
1263                 {
1264                   i++;
1265                   ira_assert (ALLOCNO_TEMP (i_allocno) != INT_MAX);
1266                   i_allocno_cost = ALLOCNO_TEMP (i_allocno);
1267                   i_allocno_pri = allocno_spill_priority (i_allocno);
1268                   if (allocno == NULL
1269                       || (! ALLOCNO_BAD_SPILL_P (i_allocno)
1270                           && ALLOCNO_BAD_SPILL_P (allocno))
1271                       || (! (ALLOCNO_BAD_SPILL_P (i_allocno)
1272                              && ! ALLOCNO_BAD_SPILL_P (allocno))
1273                           && (allocno_pri > i_allocno_pri
1274                               || (allocno_pri == i_allocno_pri
1275                                   && (allocno_cost > i_allocno_cost
1276                                       || (allocno_cost == i_allocno_cost
1277                                           && (ALLOCNO_NUM (allocno)
1278                                               > ALLOCNO_NUM (i_allocno))))))))
1279                     {
1280                       allocno = i_allocno;
1281                       allocno_cost = i_allocno_cost;
1282                       allocno_pri = i_allocno_pri;
1283                     }
1284                 }
1285               if (! ALLOCNO_IN_GRAPH_P (allocno_vec[j]))
1286                 j--;
1287             }
1288           ira_assert (allocno != NULL && j >= 0);
1289           cover_class_allocnos_num[cover_class] = j + 1;
1290         }
1291       ira_assert (ALLOCNO_IN_GRAPH_P (allocno)
1292                   && ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno) == cover_class
1293                   && (ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (allocno)
1294                       + ira_reg_class_nregs[cover_class][ALLOCNO_MODE
1295                                                          (allocno)]
1296                       > ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (allocno)));
1297       remove_allocno_from_bucket_and_push (allocno, false);
1298     }
1299   ira_assert (colorable_allocno_bucket == NULL
1300               && uncolorable_allocno_bucket == NULL);
1301   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1302     {
1303       cover_class = ira_reg_class_cover[i];
1304       ira_assert (uncolorable_allocnos_num[cover_class] == 0);
1305       if (uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class] != NULL)
1306         splay_tree_delete (uncolorable_allocnos_splay_tree[cover_class]);
1307     }
1308 }
1309
1310 /* Pop the coloring stack and assign hard registers to the popped
1311    allocnos.  */
1312 static void
1313 pop_allocnos_from_stack (void)
1314 {
1315   ira_allocno_t allocno;
1316   enum reg_class cover_class;
1317
1318   for (;VEC_length (ira_allocno_t, allocno_stack_vec) != 0;)
1319     {
1320       allocno = VEC_pop (ira_allocno_t, allocno_stack_vec);
1321       cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
1322       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1323         {
1324           fprintf (ira_dump_file, "      Popping");
1325           print_coalesced_allocno (allocno);
1326           fprintf (ira_dump_file, "  -- ");
1327         }
1328       if (cover_class == NO_REGS)
1329         {
1330           ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno) = -1;
1331           ALLOCNO_ASSIGNED_P (allocno) = true;
1332           ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (allocno) == NULL);
1333           ira_assert
1334             (ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (allocno) == NULL);
1335           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1336             fprintf (ira_dump_file, "assign memory\n");
1337         }
1338       else if (assign_hard_reg (allocno, false))
1339         {
1340           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1341             fprintf (ira_dump_file, "assign reg %d\n",
1342                      ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno));
1343         }
1344       else if (ALLOCNO_ASSIGNED_P (allocno))
1345         {
1346           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1347             fprintf (ira_dump_file, "spill\n");
1348         }
1349       ALLOCNO_IN_GRAPH_P (allocno) = true;
1350     }
1351 }
1352
1353 /* Set up number of available hard registers for ALLOCNO.  */
1354 static void
1355 setup_allocno_available_regs_num (ira_allocno_t allocno)
1356 {
1357   int i, n, hard_regs_num;
1358   enum reg_class cover_class;
1359   ira_allocno_t a;
1360   HARD_REG_SET temp_set;
1361
1362   cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
1363   ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (allocno) = ira_available_class_regs[cover_class];
1364   if (cover_class == NO_REGS)
1365     return;
1366   CLEAR_HARD_REG_SET (temp_set);
1367   ira_assert (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (allocno) == allocno);
1368   hard_regs_num = ira_class_hard_regs_num[cover_class];
1369   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
1370        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
1371     {
1372       IOR_HARD_REG_SET (temp_set, ALLOCNO_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (a));
1373       if (a == allocno)
1374         break;
1375     }
1376   for (n = 0, i = hard_regs_num - 1; i >= 0; i--)
1377     if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_set, ira_class_hard_regs[cover_class][i]))
1378       n++;
1379   if (internal_flag_ira_verbose > 2 && n > 0 && ira_dump_file != NULL)
1380     fprintf (ira_dump_file, "    Reg %d of %s has %d regs less\n",
1381              ALLOCNO_REGNO (allocno), reg_class_names[cover_class], n);
1382   ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (allocno) -= n;
1383 }
1384
1385 /* Set up ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE for ALLOCNO.  */
1386 static void
1387 setup_allocno_left_conflicts_size (ira_allocno_t allocno)
1388 {
1389   int i, hard_regs_num, hard_regno, conflict_allocnos_size;
1390   ira_allocno_t a, conflict_allocno;
1391   enum reg_class cover_class;
1392   HARD_REG_SET temp_set;
1393   ira_allocno_conflict_iterator aci;
1394
1395   cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
1396   hard_regs_num = ira_class_hard_regs_num[cover_class];
1397   CLEAR_HARD_REG_SET (temp_set);
1398   ira_assert (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (allocno) == allocno);
1399   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
1400        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
1401     {
1402       IOR_HARD_REG_SET (temp_set, ALLOCNO_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (a));
1403       if (a == allocno)
1404         break;
1405     }
1406   AND_HARD_REG_SET (temp_set, reg_class_contents[cover_class]);
1407   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set, ira_no_alloc_regs);
1408   conflict_allocnos_size = 0;
1409   if (! hard_reg_set_empty_p (temp_set))
1410     for (i = 0; i < (int) hard_regs_num; i++)
1411       {
1412         hard_regno = ira_class_hard_regs[cover_class][i];
1413         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_set, hard_regno))
1414           {
1415             conflict_allocnos_size++;
1416             CLEAR_HARD_REG_BIT (temp_set, hard_regno);
1417             if (hard_reg_set_empty_p (temp_set))
1418               break;
1419           }
1420       }
1421   CLEAR_HARD_REG_SET (temp_set);
1422   if (allocno_coalesced_p)
1423     bitmap_clear (processed_coalesced_allocno_bitmap);
1424   if (cover_class != NO_REGS)
1425     for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
1426          a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
1427       {
1428         FOR_EACH_ALLOCNO_CONFLICT (a, conflict_allocno, aci)
1429           {
1430             conflict_allocno
1431               = ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (conflict_allocno);
1432             if (bitmap_bit_p (consideration_allocno_bitmap,
1433                               ALLOCNO_NUM (conflict_allocno)))
1434               {
1435                 ira_assert (cover_class
1436                             == ALLOCNO_COVER_CLASS (conflict_allocno));
1437                 if (allocno_coalesced_p)
1438                   {
1439                     if (bitmap_bit_p (processed_coalesced_allocno_bitmap,
1440                                       ALLOCNO_NUM (conflict_allocno)))
1441                       continue;
1442                     bitmap_set_bit (processed_coalesced_allocno_bitmap,
1443                                     ALLOCNO_NUM (conflict_allocno));
1444                   }
1445                 if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (conflict_allocno))
1446                   conflict_allocnos_size
1447                     += (ira_reg_class_nregs
1448                         [cover_class][ALLOCNO_MODE (conflict_allocno)]);
1449                 else if ((hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_allocno))
1450                          >= 0)
1451                   {
1452                     int last = (hard_regno
1453                                 + hard_regno_nregs
1454                                 [hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_allocno)]);
1455
1456                     while (hard_regno < last)
1457                       {
1458                         if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_set, hard_regno))
1459                           {
1460                             conflict_allocnos_size++;
1461                             SET_HARD_REG_BIT (temp_set, hard_regno);
1462                           }
1463                         hard_regno++;
1464                       }
1465                   }
1466               }
1467           }
1468         if (a == allocno)
1469           break;
1470       }
1471   ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (allocno) = conflict_allocnos_size;
1472 }
1473
1474 /* Put ALLOCNO in a bucket corresponding to its number and size of its
1475    conflicting allocnos and hard registers.  */
1476 static void
1477 put_allocno_into_bucket (ira_allocno_t allocno)
1478 {
1479   enum reg_class cover_class;
1480
1481   cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
1482   if (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (allocno) != allocno)
1483     return;
1484   ALLOCNO_IN_GRAPH_P (allocno) = true;
1485   setup_allocno_left_conflicts_size (allocno);
1486   setup_allocno_available_regs_num (allocno);
1487   if (ALLOCNO_LEFT_CONFLICTS_SIZE (allocno)
1488       + ira_reg_class_nregs[cover_class][ALLOCNO_MODE (allocno)]
1489       <= ALLOCNO_AVAILABLE_REGS_NUM (allocno))
1490     add_allocno_to_bucket (allocno, &colorable_allocno_bucket);
1491   else
1492     add_allocno_to_bucket (allocno, &uncolorable_allocno_bucket);
1493 }
1494
1495 /* The function is used to sort allocnos according to their execution
1496    frequencies.  */
1497 static int
1498 copy_freq_compare_func (const void *v1p, const void *v2p)
1499 {
1500   ira_copy_t cp1 = *(const ira_copy_t *) v1p, cp2 = *(const ira_copy_t *) v2p;
1501   int pri1, pri2;
1502
1503   pri1 = cp1->freq;
1504   pri2 = cp2->freq;
1505   if (pri2 - pri1)
1506     return pri2 - pri1;
1507
1508   /* If freqencies are equal, sort by copies, so that the results of
1509      qsort leave nothing to chance.  */
1510   return cp1->num - cp2->num;
1511 }
1512
1513 /* Merge two sets of coalesced allocnos given correspondingly by
1514    allocnos A1 and A2 (more accurately merging A2 set into A1
1515    set).  */
1516 static void
1517 merge_allocnos (ira_allocno_t a1, ira_allocno_t a2)
1518 {
1519   ira_allocno_t a, first, last, next;
1520
1521   first = ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (a1);
1522   if (first == ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (a2))
1523     return;
1524   for (last = a2, a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a2);;
1525        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
1526     {
1527       ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (a) = first;
1528       if (a == a2)
1529         break;
1530       last = a;
1531     }
1532   next = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (first);
1533   ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (first) = a2;
1534   ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (last) = next;
1535 }
1536
1537 /* Return TRUE if there are conflicting allocnos from two sets of
1538    coalesced allocnos given correspondingly by allocnos A1 and A2.  If
1539    RELOAD_P is TRUE, we use live ranges to find conflicts because
1540    conflicts are represented only for allocnos of the same cover class
1541    and during the reload pass we coalesce allocnos for sharing stack
1542    memory slots.  */
1543 static bool
1544 coalesced_allocno_conflict_p (ira_allocno_t a1, ira_allocno_t a2,
1545                               bool reload_p)
1546 {
1547   ira_allocno_t a, conflict_allocno;
1548   ira_allocno_conflict_iterator aci;
1549
1550   if (allocno_coalesced_p)
1551     {
1552       bitmap_clear (processed_coalesced_allocno_bitmap);
1553       for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a1);;
1554            a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
1555         {
1556           bitmap_set_bit (processed_coalesced_allocno_bitmap, ALLOCNO_NUM (a));
1557           if (a == a1)
1558             break;
1559         }
1560     }
1561   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a2);;
1562        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
1563     {
1564       if (reload_p)
1565         {
1566           for (conflict_allocno = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a1);;
1567                conflict_allocno
1568                  = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (conflict_allocno))
1569             {
1570               if (allocnos_have_intersected_live_ranges_p (a,
1571                                                            conflict_allocno))
1572                 return true;
1573               if (conflict_allocno == a1)
1574                 break;
1575             }
1576         }
1577       else
1578         {
1579           FOR_EACH_ALLOCNO_CONFLICT (a, conflict_allocno, aci)
1580             if (conflict_allocno == a1
1581                 || (allocno_coalesced_p
1582                     && bitmap_bit_p (processed_coalesced_allocno_bitmap,
1583                                      ALLOCNO_NUM (conflict_allocno))))
1584               return true;
1585         }
1586       if (a == a2)
1587         break;
1588     }
1589   return false;
1590 }
1591
1592 /* The major function for aggressive allocno coalescing.  For the
1593    reload pass (RELOAD_P) we coalesce only spilled allocnos.  If some
1594    allocnos have been coalesced, we set up flag
1595    allocno_coalesced_p.  */
1596 static void
1597 coalesce_allocnos (bool reload_p)
1598 {
1599   ira_allocno_t a;
1600   ira_copy_t cp, next_cp, *sorted_copies;
1601   enum reg_class cover_class;
1602   enum machine_mode mode;
1603   unsigned int j;
1604   int i, n, cp_num, regno;
1605   bitmap_iterator bi;
1606
1607   sorted_copies = (ira_copy_t *) ira_allocate (ira_copies_num
1608                                                * sizeof (ira_copy_t));
1609   cp_num = 0;
1610   /* Collect copies.  */
1611   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (coloring_allocno_bitmap, 0, j, bi)
1612     {
1613       a = ira_allocnos[j];
1614       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1615       if ((! reload_p && ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1616           || (reload_p
1617               && (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) || ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0
1618                   || (regno < ira_reg_equiv_len
1619                       && (ira_reg_equiv_const[regno] != NULL_RTX
1620                           || ira_reg_equiv_invariant_p[regno])))))
1621         continue;
1622       cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (a);
1623       mode = ALLOCNO_MODE (a);
1624       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
1625         {
1626           if (cp->first == a)
1627             {
1628               next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
1629               regno = ALLOCNO_REGNO (cp->second);
1630               /* For priority coloring we coalesce allocnos only with
1631                  the same cover class not with intersected cover
1632                  classes as it were possible.  It is done for
1633                  simplicity.  */
1634               if ((reload_p
1635                    || (ALLOCNO_COVER_CLASS (cp->second) == cover_class
1636                        && ALLOCNO_MODE (cp->second) == mode))
1637                   && (cp->insn != NULL || cp->constraint_p)
1638                   && ((! reload_p && ! ALLOCNO_ASSIGNED_P (cp->second))
1639                       || (reload_p
1640                           && ALLOCNO_ASSIGNED_P (cp->second)
1641                           && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->second) < 0
1642                           && (regno >= ira_reg_equiv_len
1643                               || (! ira_reg_equiv_invariant_p[regno]
1644                                   && ira_reg_equiv_const[regno] == NULL_RTX)))))
1645                 sorted_copies[cp_num++] = cp;
1646             }
1647           else if (cp->second == a)
1648             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
1649           else
1650             gcc_unreachable ();
1651         }
1652     }
1653   qsort (sorted_copies, cp_num, sizeof (ira_copy_t), copy_freq_compare_func);
1654   /* Coalesced copies, most frequently executed first.  */
1655   for (; cp_num != 0;)
1656     {
1657       for (i = 0; i < cp_num; i++)
1658         {
1659           cp = sorted_copies[i];
1660           if (! coalesced_allocno_conflict_p (cp->first, cp->second, reload_p))
1661             {
1662               allocno_coalesced_p = true;
1663               if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1664                 fprintf
1665                   (ira_dump_file,
1666                    "      Coalescing copy %d:a%dr%d-a%dr%d (freq=%d)\n",
1667                    cp->num, ALLOCNO_NUM (cp->first), ALLOCNO_REGNO (cp->first),
1668                    ALLOCNO_NUM (cp->second), ALLOCNO_REGNO (cp->second),
1669                    cp->freq);
1670               merge_allocnos (cp->first, cp->second);
1671               i++;
1672               break;
1673             }
1674         }
1675       /* Collect the rest of copies.  */
1676       for (n = 0; i < cp_num; i++)
1677         {
1678           cp = sorted_copies[i];
1679           if (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (cp->first)
1680               != ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (cp->second))
1681             sorted_copies[n++] = cp;
1682         }
1683       cp_num = n;
1684     }
1685   ira_free (sorted_copies);
1686 }
1687
1688 /* Map: allocno number -> allocno priority.  */
1689 static int *allocno_priorities;
1690
1691 /* Set up priorities for N allocnos in array
1692    CONSIDERATION_ALLOCNOS.  */
1693 static void
1694 setup_allocno_priorities (ira_allocno_t *consideration_allocnos, int n)
1695 {
1696   int i, length, nrefs, priority, max_priority, mult;
1697   ira_allocno_t a;
1698
1699   max_priority = 0;
1700   for (i = 0; i < n; i++)
1701     {
1702       a = consideration_allocnos[i];
1703       nrefs = ALLOCNO_NREFS (a);
1704       ira_assert (nrefs >= 0);
1705       mult = floor_log2 (ALLOCNO_NREFS (a)) + 1;
1706       ira_assert (mult >= 0);
1707       allocno_priorities[ALLOCNO_NUM (a)]
1708         = priority
1709         = (mult
1710            * (ALLOCNO_MEMORY_COST (a) - ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a))
1711            * ira_reg_class_nregs[ALLOCNO_COVER_CLASS (a)][ALLOCNO_MODE (a)]);
1712       if (priority < 0)
1713         priority = -priority;
1714       if (max_priority < priority)
1715         max_priority = priority;
1716     }
1717   mult = max_priority == 0 ? 1 : INT_MAX / max_priority;
1718   for (i = 0; i < n; i++)
1719     {
1720       a = consideration_allocnos[i];
1721       length = ALLOCNO_EXCESS_PRESSURE_POINTS_NUM (a);
1722       if (length <= 0)
1723         length = 1;
1724       allocno_priorities[ALLOCNO_NUM (a)]
1725         = allocno_priorities[ALLOCNO_NUM (a)] * mult / length;
1726     }
1727 }
1728
1729 /* Sort allocnos according to their priorities which are calculated
1730    analogous to ones in file `global.c'.  */
1731 static int
1732 allocno_priority_compare_func (const void *v1p, const void *v2p)
1733 {
1734   ira_allocno_t a1 = *(const ira_allocno_t *) v1p;
1735   ira_allocno_t a2 = *(const ira_allocno_t *) v2p;
1736   int pri1, pri2;
1737
1738   pri1 = allocno_priorities[ALLOCNO_NUM (a1)];
1739   pri2 = allocno_priorities[ALLOCNO_NUM (a2)];
1740   if (pri2 - pri1)
1741     return pri2 - pri1;
1742
1743   /* If regs are equally good, sort by allocnos, so that the results of
1744      qsort leave nothing to chance.  */
1745   return ALLOCNO_NUM (a1) - ALLOCNO_NUM (a2);
1746 }
1747
1748 /* Chaitin-Briggs coloring for allocnos in COLORING_ALLOCNO_BITMAP
1749    taking into account allocnos in CONSIDERATION_ALLOCNO_BITMAP.  */
1750 static void
1751 color_allocnos (void)
1752 {
1753   unsigned int i, n;
1754   bitmap_iterator bi;
1755   ira_allocno_t a;
1756
1757   allocno_coalesced_p = false;
1758   processed_coalesced_allocno_bitmap = ira_allocate_bitmap ();
1759   if (flag_ira_coalesce)
1760     coalesce_allocnos (false);
1761   if (flag_ira_algorithm == IRA_ALGORITHM_PRIORITY)
1762     {
1763       n = 0;
1764       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (coloring_allocno_bitmap, 0, i, bi)
1765         {
1766           a = ira_allocnos[i];
1767           if (ALLOCNO_COVER_CLASS (a) == NO_REGS)
1768             {
1769               ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = -1;
1770               ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
1771               ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
1772               ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
1773               if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1774                 {
1775                   fprintf (ira_dump_file, "      Spill");
1776                   print_coalesced_allocno (a);
1777                   fprintf (ira_dump_file, "\n");
1778                 }
1779               continue;
1780             }
1781           sorted_allocnos[n++] = a;
1782         }
1783       if (n != 0)
1784         {
1785           setup_allocno_priorities (sorted_allocnos, n);
1786           qsort (sorted_allocnos, n, sizeof (ira_allocno_t),
1787                  allocno_priority_compare_func);
1788           for (i = 0; i < n; i++)
1789             {
1790               a = sorted_allocnos[i];
1791               if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1792                 {
1793                   fprintf (ira_dump_file, "      ");
1794                   print_coalesced_allocno (a);
1795                   fprintf (ira_dump_file, "  -- ");
1796                 }
1797               if (assign_hard_reg (a, false))
1798                 {
1799                   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1800                     fprintf (ira_dump_file, "assign hard reg %d\n",
1801                              ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
1802                 }
1803               else
1804                 {
1805                   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1806                     fprintf (ira_dump_file, "assign memory\n");
1807                 }
1808             }
1809         }
1810     }
1811   else
1812     {
1813       /* Put the allocnos into the corresponding buckets.  */
1814       colorable_allocno_bucket = NULL;
1815       uncolorable_allocno_bucket = NULL;
1816       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (coloring_allocno_bitmap, 0, i, bi)
1817         {
1818           a = ira_allocnos[i];
1819           if (ALLOCNO_COVER_CLASS (a) == NO_REGS)
1820             {
1821               ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = -1;
1822               ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
1823               ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
1824               ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
1825               if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
1826                 {
1827                   fprintf (ira_dump_file, "      Spill");
1828                   print_coalesced_allocno (a);
1829                   fprintf (ira_dump_file, "\n");
1830                 }
1831               continue;
1832             }
1833           put_allocno_into_bucket (a);
1834         }
1835       push_allocnos_to_stack ();
1836       pop_allocnos_from_stack ();
1837     }
1838   if (flag_ira_coalesce)
1839     /* We don't need coalesced allocnos for ira_reassign_pseudos.  */
1840     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (coloring_allocno_bitmap, 0, i, bi)
1841       {
1842         a = ira_allocnos[i];
1843         ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (a) = a;
1844         ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a) = a;
1845       }
1846   ira_free_bitmap (processed_coalesced_allocno_bitmap);
1847   allocno_coalesced_p = false;
1848 }
1849
1850 \f
1851
1852 /* Output information about the loop given by its LOOP_TREE_NODE. */
1853 static void
1854 print_loop_title (ira_loop_tree_node_t loop_tree_node)
1855 {
1856   unsigned int j;
1857   bitmap_iterator bi;
1858   ira_loop_tree_node_t subloop_node, dest_loop_node;
1859   edge e;
1860   edge_iterator ei;
1861
1862   ira_assert (loop_tree_node->loop != NULL);
1863   fprintf (ira_dump_file,
1864            "\n  Loop %d (parent %d, header bb%d, depth %d)\n    bbs:",
1865            loop_tree_node->loop->num,
1866            (loop_tree_node->parent == NULL
1867             ? -1 : loop_tree_node->parent->loop->num),
1868            loop_tree_node->loop->header->index,
1869            loop_depth (loop_tree_node->loop));
1870   for (subloop_node = loop_tree_node->children;
1871        subloop_node != NULL;
1872        subloop_node = subloop_node->next)
1873     if (subloop_node->bb != NULL)
1874       {
1875         fprintf (ira_dump_file, " %d", subloop_node->bb->index);
1876         FOR_EACH_EDGE (e, ei, subloop_node->bb->succs)
1877           if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1878               && ((dest_loop_node = IRA_BB_NODE (e->dest)->parent)
1879                   != loop_tree_node))
1880             fprintf (ira_dump_file, "(->%d:l%d)",
1881                      e->dest->index, dest_loop_node->loop->num);
1882       }
1883   fprintf (ira_dump_file, "\n    all:");
1884   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (loop_tree_node->all_allocnos, 0, j, bi)
1885     fprintf (ira_dump_file, " %dr%d", j, ALLOCNO_REGNO (ira_allocnos[j]));
1886   fprintf (ira_dump_file, "\n    modified regnos:");
1887   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (loop_tree_node->modified_regnos, 0, j, bi)
1888     fprintf (ira_dump_file, " %d", j);
1889   fprintf (ira_dump_file, "\n    border:");
1890   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (loop_tree_node->border_allocnos, 0, j, bi)
1891     fprintf (ira_dump_file, " %dr%d", j, ALLOCNO_REGNO (ira_allocnos[j]));
1892   fprintf (ira_dump_file, "\n    Pressure:");
1893   for (j = 0; (int) j < ira_reg_class_cover_size; j++)
1894     {
1895       enum reg_class cover_class;
1896
1897       cover_class = ira_reg_class_cover[j];
1898       if (loop_tree_node->reg_pressure[cover_class] == 0)
1899         continue;
1900       fprintf (ira_dump_file, " %s=%d", reg_class_names[cover_class],
1901                loop_tree_node->reg_pressure[cover_class]);
1902     }
1903   fprintf (ira_dump_file, "\n");
1904 }
1905
1906 /* Color the allocnos inside loop (in the extreme case it can be all
1907    of the function) given the corresponding LOOP_TREE_NODE.  The
1908    function is called for each loop during top-down traverse of the
1909    loop tree.  */
1910 static void
1911 color_pass (ira_loop_tree_node_t loop_tree_node)
1912 {
1913   int regno, hard_regno, index = -1;
1914   int cost, exit_freq, enter_freq;
1915   unsigned int j;
1916   bitmap_iterator bi;
1917   enum machine_mode mode;
1918   enum reg_class rclass, cover_class;
1919   ira_allocno_t a, subloop_allocno;
1920   ira_loop_tree_node_t subloop_node;
1921
1922   ira_assert (loop_tree_node->bb == NULL);
1923   if (internal_flag_ira_verbose > 1 && ira_dump_file != NULL)
1924     print_loop_title (loop_tree_node);
1925
1926   bitmap_copy (coloring_allocno_bitmap, loop_tree_node->all_allocnos);
1927   bitmap_copy (consideration_allocno_bitmap, coloring_allocno_bitmap);
1928   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (consideration_allocno_bitmap, 0, j, bi)
1929     {
1930       a = ira_allocnos[j];
1931       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1932         continue;
1933       bitmap_clear_bit (coloring_allocno_bitmap, ALLOCNO_NUM (a));
1934     }
1935   /* Color all mentioned allocnos including transparent ones.  */
1936   color_allocnos ();
1937   /* Process caps.  They are processed just once.  */
1938   if (flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED
1939       || flag_ira_region == IRA_REGION_ALL)
1940     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (loop_tree_node->all_allocnos, 0, j, bi)
1941       {
1942         a = ira_allocnos[j];
1943         if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL)
1944           continue;
1945         /* Remove from processing in the next loop.  */
1946         bitmap_clear_bit (consideration_allocno_bitmap, j);
1947         rclass = ALLOCNO_COVER_CLASS (a);
1948         if (flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED
1949             && (loop_tree_node->reg_pressure[rclass]
1950                 <= ira_available_class_regs[rclass]))
1951           {
1952             mode = ALLOCNO_MODE (a);
1953             hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1954             if (hard_regno >= 0)
1955               {
1956                 index = ira_class_hard_reg_index[rclass][hard_regno];
1957                 ira_assert (index >= 0);
1958               }
1959             regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1960             subloop_allocno = ALLOCNO_CAP_MEMBER (a);
1961             subloop_node = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (subloop_allocno);
1962             ira_assert (!ALLOCNO_ASSIGNED_P (subloop_allocno));
1963             ALLOCNO_HARD_REGNO (subloop_allocno) = hard_regno;
1964             ALLOCNO_ASSIGNED_P (subloop_allocno) = true;
1965             if (hard_regno >= 0)
1966               update_copy_costs (subloop_allocno, true);
1967             /* We don't need updated costs anymore: */
1968             ira_free_allocno_updated_costs (subloop_allocno);
1969           }
1970       }
1971   /* Update costs of the corresponding allocnos (not caps) in the
1972      subloops.  */
1973   for (subloop_node = loop_tree_node->subloops;
1974        subloop_node != NULL;
1975        subloop_node = subloop_node->subloop_next)
1976     {
1977       ira_assert (subloop_node->bb == NULL);
1978       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (consideration_allocno_bitmap, 0, j, bi)
1979         {
1980           a = ira_allocnos[j];
1981           ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
1982           mode = ALLOCNO_MODE (a);
1983           rclass = ALLOCNO_COVER_CLASS (a);
1984           hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1985           /* Use hard register class here.  ??? */
1986           if (hard_regno >= 0)
1987             {
1988               index = ira_class_hard_reg_index[rclass][hard_regno];
1989               ira_assert (index >= 0);
1990             }
1991           regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1992           /* ??? conflict costs */
1993           subloop_allocno = subloop_node->regno_allocno_map[regno];
1994           if (subloop_allocno == NULL
1995               || ALLOCNO_CAP (subloop_allocno) != NULL)
1996             continue;
1997           ira_assert (ALLOCNO_COVER_CLASS (subloop_allocno) == rclass);
1998           ira_assert (bitmap_bit_p (subloop_node->all_allocnos,
1999                                     ALLOCNO_NUM (subloop_allocno)));
2000           if ((flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
2001               && (loop_tree_node->reg_pressure[rclass]
2002                   <= ira_available_class_regs[rclass]))
2003             {
2004               if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (subloop_allocno))
2005                 {
2006                   ALLOCNO_HARD_REGNO (subloop_allocno) = hard_regno;
2007                   ALLOCNO_ASSIGNED_P (subloop_allocno) = true;
2008                   if (hard_regno >= 0)
2009                     update_copy_costs (subloop_allocno, true);
2010                   /* We don't need updated costs anymore: */
2011                   ira_free_allocno_updated_costs (subloop_allocno);
2012                 }
2013               continue;
2014             }
2015           exit_freq = ira_loop_edge_freq (subloop_node, regno, true);
2016           enter_freq = ira_loop_edge_freq (subloop_node, regno, false);
2017           ira_assert (regno < ira_reg_equiv_len);
2018           if (ira_reg_equiv_invariant_p[regno]
2019               || ira_reg_equiv_const[regno] != NULL_RTX)
2020             {
2021               if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (subloop_allocno))
2022                 {
2023                   ALLOCNO_HARD_REGNO (subloop_allocno) = hard_regno;
2024                   ALLOCNO_ASSIGNED_P (subloop_allocno) = true;
2025                   if (hard_regno >= 0)
2026                     update_copy_costs (subloop_allocno, true);
2027                   /* We don't need updated costs anymore: */
2028                   ira_free_allocno_updated_costs (subloop_allocno);
2029                 }
2030             }
2031           else if (hard_regno < 0)
2032             {
2033               ALLOCNO_UPDATED_MEMORY_COST (subloop_allocno)
2034                 -= ((ira_memory_move_cost[mode][rclass][1] * enter_freq)
2035                     + (ira_memory_move_cost[mode][rclass][0] * exit_freq));
2036             }
2037           else
2038             {
2039               cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (subloop_allocno);
2040               cost = (ira_get_register_move_cost (mode, rclass, rclass)
2041                       * (exit_freq + enter_freq));
2042               ira_allocate_and_set_or_copy_costs
2043                 (&ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno), cover_class,
2044                  ALLOCNO_UPDATED_COVER_CLASS_COST (subloop_allocno),
2045                  ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno));
2046               ira_allocate_and_set_or_copy_costs
2047                 (&ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno),
2048                  cover_class, 0,
2049                  ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno));
2050               ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno)[index] -= cost;
2051               ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno)[index]
2052                 -= cost;
2053               if (ALLOCNO_UPDATED_COVER_CLASS_COST (subloop_allocno)
2054                   > ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno)[index])
2055                 ALLOCNO_UPDATED_COVER_CLASS_COST (subloop_allocno)
2056                   = ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno)[index];
2057               ALLOCNO_UPDATED_MEMORY_COST (subloop_allocno)
2058                 += (ira_memory_move_cost[mode][rclass][0] * enter_freq
2059                     + ira_memory_move_cost[mode][rclass][1] * exit_freq);
2060             }
2061         }
2062     }
2063 }
2064
2065 /* Initialize the common data for coloring and calls functions to do
2066    Chaitin-Briggs and regional coloring.  */
2067 static void
2068 do_coloring (void)
2069 {
2070   coloring_allocno_bitmap = ira_allocate_bitmap ();
2071   allocnos_for_spilling
2072     = (ira_allocno_t *) ira_allocate (sizeof (ira_allocno_t)
2073                                       * ira_allocnos_num);
2074   splay_tree_node_pool = create_alloc_pool ("splay tree nodes",
2075                                             sizeof (struct splay_tree_node_s),
2076                                             100);
2077   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2078     fprintf (ira_dump_file, "\n**** Allocnos coloring:\n\n");
2079
2080   ira_traverse_loop_tree (false, ira_loop_tree_root, color_pass, NULL);
2081
2082   if (internal_flag_ira_verbose > 1 && ira_dump_file != NULL)
2083     ira_print_disposition (ira_dump_file);
2084
2085   free_alloc_pool (splay_tree_node_pool);
2086   ira_free_bitmap (coloring_allocno_bitmap);
2087   ira_free (allocnos_for_spilling);
2088 }
2089
2090 \f
2091
2092 /* Move spill/restore code, which are to be generated in ira-emit.c,
2093    to less frequent points (if it is profitable) by reassigning some
2094    allocnos (in loop with subloops containing in another loop) to
2095    memory which results in longer live-range where the corresponding
2096    pseudo-registers will be in memory.  */
2097 static void
2098 move_spill_restore (void)
2099 {
2100   int cost, regno, hard_regno, hard_regno2, index;
2101   bool changed_p;
2102   int enter_freq, exit_freq;
2103   enum machine_mode mode;
2104   enum reg_class rclass;
2105   ira_allocno_t a, parent_allocno, subloop_allocno;
2106   ira_loop_tree_node_t parent, loop_node, subloop_node;
2107   ira_allocno_iterator ai;
2108
2109   for (;;)
2110     {
2111       changed_p = false;
2112       if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2113         fprintf (ira_dump_file, "New iteration of spill/restore move\n");
2114       FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2115         {
2116           regno = ALLOCNO_REGNO (a);
2117           loop_node = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a);
2118           if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
2119               || ALLOCNO_CAP (a) != NULL
2120               || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0
2121               || loop_node->children == NULL
2122               /* don't do the optimization because it can create
2123                  copies and the reload pass can spill the allocno set
2124                  by copy although the allocno will not get memory
2125                  slot.  */
2126               || ira_reg_equiv_invariant_p[regno]
2127               || ira_reg_equiv_const[regno] != NULL_RTX
2128               || !bitmap_bit_p (loop_node->border_allocnos, ALLOCNO_NUM (a)))
2129             continue;
2130           mode = ALLOCNO_MODE (a);
2131           rclass = ALLOCNO_COVER_CLASS (a);
2132           index = ira_class_hard_reg_index[rclass][hard_regno];
2133           ira_assert (index >= 0);
2134           cost = (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
2135                   - (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) == NULL
2136                      ? ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a)
2137                      : ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)[index]));
2138           for (subloop_node = loop_node->subloops;
2139                subloop_node != NULL;
2140                subloop_node = subloop_node->subloop_next)
2141             {
2142               ira_assert (subloop_node->bb == NULL);
2143               subloop_allocno = subloop_node->regno_allocno_map[regno];
2144               if (subloop_allocno == NULL)
2145                 continue;
2146               ira_assert (rclass == ALLOCNO_COVER_CLASS (subloop_allocno));
2147               /* We have accumulated cost.  To get the real cost of
2148                  allocno usage in the loop we should subtract costs of
2149                  the subloop allocnos.  */
2150               cost -= (ALLOCNO_MEMORY_COST (subloop_allocno)
2151                        - (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno) == NULL
2152                           ? ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (subloop_allocno)
2153                           : ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (subloop_allocno)[index]));
2154               exit_freq = ira_loop_edge_freq (subloop_node, regno, true);
2155               enter_freq = ira_loop_edge_freq (subloop_node, regno, false);
2156               if ((hard_regno2 = ALLOCNO_HARD_REGNO (subloop_allocno)) < 0)
2157                 cost -= (ira_memory_move_cost[mode][rclass][0] * exit_freq
2158                          + ira_memory_move_cost[mode][rclass][1] * enter_freq);
2159               else
2160                 {
2161                   cost
2162                     += (ira_memory_move_cost[mode][rclass][0] * exit_freq
2163                         + ira_memory_move_cost[mode][rclass][1] * enter_freq);
2164                   if (hard_regno2 != hard_regno)
2165                     cost -= (ira_get_register_move_cost (mode, rclass, rclass)
2166                              * (exit_freq + enter_freq));
2167                 }
2168             }
2169           if ((parent = loop_node->parent) != NULL
2170               && (parent_allocno = parent->regno_allocno_map[regno]) != NULL)
2171             {
2172               ira_assert (rclass == ALLOCNO_COVER_CLASS (parent_allocno));
2173               exit_freq = ira_loop_edge_freq (loop_node, regno, true);
2174               enter_freq = ira_loop_edge_freq (loop_node, regno, false);
2175               if ((hard_regno2 = ALLOCNO_HARD_REGNO (parent_allocno)) < 0)
2176                 cost -= (ira_memory_move_cost[mode][rclass][0] * exit_freq
2177                          + ira_memory_move_cost[mode][rclass][1] * enter_freq);
2178               else
2179                 {
2180                   cost
2181                     += (ira_memory_move_cost[mode][rclass][1] * exit_freq
2182                         + ira_memory_move_cost[mode][rclass][0] * enter_freq);
2183                   if (hard_regno2 != hard_regno)
2184                     cost -= (ira_get_register_move_cost (mode, rclass, rclass)
2185                              * (exit_freq + enter_freq));
2186                 }
2187             }
2188           if (cost < 0)
2189             {
2190               ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = -1;
2191               if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2192                 {
2193                   fprintf
2194                     (ira_dump_file,
2195                      "      Moving spill/restore for a%dr%d up from loop %d",
2196                      ALLOCNO_NUM (a), regno, loop_node->loop->num);
2197                   fprintf (ira_dump_file, " - profit %d\n", -cost);
2198                 }
2199               changed_p = true;
2200             }
2201         }
2202       if (! changed_p)
2203         break;
2204     }
2205 }
2206
2207 \f
2208
2209 /* Update current hard reg costs and current conflict hard reg costs
2210    for allocno A.  It is done by processing its copies containing
2211    other allocnos already assigned.  */
2212 static void
2213 update_curr_costs (ira_allocno_t a)
2214 {
2215   int i, hard_regno, cost;
2216   enum machine_mode mode;
2217   enum reg_class cover_class, rclass;
2218   ira_allocno_t another_a;
2219   ira_copy_t cp, next_cp;
2220
2221   ira_assert (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a));
2222   cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (a);
2223   if (cover_class == NO_REGS)
2224     return;
2225   mode = ALLOCNO_MODE (a);
2226   for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
2227     {
2228       if (cp->first == a)
2229         {
2230           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
2231           another_a = cp->second;
2232         }
2233       else if (cp->second == a)
2234         {
2235           next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
2236           another_a = cp->first;
2237         }
2238       else
2239         gcc_unreachable ();
2240       if (! ira_reg_classes_intersect_p[cover_class][ALLOCNO_COVER_CLASS
2241                                                      (another_a)]
2242           || ! ALLOCNO_ASSIGNED_P (another_a)
2243           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (another_a)) < 0)
2244         continue;
2245       rclass = REGNO_REG_CLASS (hard_regno);
2246       i = ira_class_hard_reg_index[cover_class][hard_regno];
2247       if (i < 0)
2248         continue;
2249       cost = (cp->first == a
2250               ? ira_get_register_move_cost (mode, rclass, cover_class)
2251               : ira_get_register_move_cost (mode, cover_class, rclass));
2252       ira_allocate_and_set_or_copy_costs
2253         (&ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (a),
2254          cover_class, ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a),
2255          ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a));
2256       ira_allocate_and_set_or_copy_costs
2257         (&ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a),
2258          cover_class, 0, ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a));
2259       ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (a)[i] -= cp->freq * cost;
2260       ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a)[i] -= cp->freq * cost;
2261     }
2262 }
2263
2264 /* Try to assign hard registers to the unassigned allocnos and
2265    allocnos conflicting with them or conflicting with allocnos whose
2266    regno >= START_REGNO.  The function is called after ira_flattening,
2267    so more allocnos (including ones created in ira-emit.c) will have a
2268    chance to get a hard register.  We use simple assignment algorithm
2269    based on priorities.  */
2270 void
2271 ira_reassign_conflict_allocnos (int start_regno)
2272 {
2273   int i, allocnos_to_color_num;
2274   ira_allocno_t a, conflict_a;
2275   ira_allocno_conflict_iterator aci;
2276   enum reg_class cover_class;
2277   bitmap allocnos_to_color;
2278   ira_allocno_iterator ai;
2279
2280   allocnos_to_color = ira_allocate_bitmap ();
2281   allocnos_to_color_num = 0;
2282   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2283     {
2284       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a)
2285           && ! bitmap_bit_p (allocnos_to_color, ALLOCNO_NUM (a)))
2286         {
2287           if (ALLOCNO_COVER_CLASS (a) != NO_REGS)
2288             sorted_allocnos[allocnos_to_color_num++] = a;
2289           else
2290             {
2291               ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
2292               ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = -1;
2293               ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
2294               ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
2295             }
2296           bitmap_set_bit (allocnos_to_color, ALLOCNO_NUM (a));
2297         }
2298       if (ALLOCNO_REGNO (a) < start_regno
2299           || (cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (a)) == NO_REGS)
2300         continue;
2301       FOR_EACH_ALLOCNO_CONFLICT (a, conflict_a, aci)
2302         {
2303           ira_assert (ira_reg_classes_intersect_p
2304                       [cover_class][ALLOCNO_COVER_CLASS (conflict_a)]);
2305           if (bitmap_bit_p (allocnos_to_color, ALLOCNO_NUM (conflict_a)))
2306             continue;
2307           bitmap_set_bit (allocnos_to_color, ALLOCNO_NUM (conflict_a));
2308           sorted_allocnos[allocnos_to_color_num++] = conflict_a;
2309         }
2310     }
2311   ira_free_bitmap (allocnos_to_color);
2312   if (allocnos_to_color_num > 1)
2313     {
2314       setup_allocno_priorities (sorted_allocnos, allocnos_to_color_num);
2315       qsort (sorted_allocnos, allocnos_to_color_num, sizeof (ira_allocno_t),
2316              allocno_priority_compare_func);
2317     }
2318   for (i = 0; i < allocnos_to_color_num; i++)
2319     {
2320       a = sorted_allocnos[i];
2321       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = false;
2322       ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
2323       ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
2324       update_curr_costs (a);
2325     }
2326   for (i = 0; i < allocnos_to_color_num; i++)
2327     {
2328       a = sorted_allocnos[i];
2329       if (assign_hard_reg (a, true))
2330         {
2331           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2332             fprintf
2333               (ira_dump_file,
2334                "      Secondary allocation: assign hard reg %d to reg %d\n",
2335                ALLOCNO_HARD_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (a));
2336         }
2337     }
2338 }
2339
2340 \f
2341
2342 /* This page contains code to coalesce memory stack slots used by
2343    spilled allocnos.  This results in smaller stack frame, better data
2344    locality, and in smaller code for some architectures like
2345    x86/x86_64 where insn size depends on address displacement value.
2346    On the other hand, it can worsen insn scheduling after the RA but
2347    in practice it is less important than smaller stack frames.  */
2348
2349 /* Usage cost and order number of coalesced allocno set to which
2350    given pseudo register belongs to.  */
2351 static int *regno_coalesced_allocno_cost;
2352 static int *regno_coalesced_allocno_num;
2353
2354 /* Sort pseudos according frequencies of coalesced allocno sets they
2355    belong to (putting most frequently ones first), and according to
2356    coalesced allocno set order numbers.  */
2357 static int
2358 coalesced_pseudo_reg_freq_compare (const void *v1p, const void *v2p)
2359 {
2360   const int regno1 = *(const int *) v1p;
2361   const int regno2 = *(const int *) v2p;
2362   int diff;
2363
2364   if ((diff = (regno_coalesced_allocno_cost[regno2]
2365                - regno_coalesced_allocno_cost[regno1])) != 0)
2366     return diff;
2367   if ((diff = (regno_coalesced_allocno_num[regno1]
2368                - regno_coalesced_allocno_num[regno2])) != 0)
2369     return diff;
2370   return regno1 - regno2;
2371 }
2372
2373 /* Widest width in which each pseudo reg is referred to (via subreg).
2374    It is used for sorting pseudo registers.  */
2375 static unsigned int *regno_max_ref_width;
2376
2377 /* Redefine STACK_GROWS_DOWNWARD in terms of 0 or 1.  */
2378 #ifdef STACK_GROWS_DOWNWARD
2379 # undef STACK_GROWS_DOWNWARD
2380 # define STACK_GROWS_DOWNWARD 1
2381 #else
2382 # define STACK_GROWS_DOWNWARD 0
2383 #endif
2384
2385 /* Sort pseudos according their slot numbers (putting ones with
2386   smaller numbers first, or last when the frame pointer is not
2387   needed).  */
2388 static int
2389 coalesced_pseudo_reg_slot_compare (const void *v1p, const void *v2p)
2390 {
2391   const int regno1 = *(const int *) v1p;
2392   const int regno2 = *(const int *) v2p;
2393   ira_allocno_t a1 = ira_regno_allocno_map[regno1];
2394   ira_allocno_t a2 = ira_regno_allocno_map[regno2];
2395   int diff, slot_num1, slot_num2;
2396   int total_size1, total_size2;
2397
2398   if (a1 == NULL || ALLOCNO_HARD_REGNO (a1) >= 0)
2399     {
2400       if (a2 == NULL || ALLOCNO_HARD_REGNO (a2) >= 0)
2401         return regno1 - regno2;
2402       return 1;
2403     }
2404   else if (a2 == NULL || ALLOCNO_HARD_REGNO (a2) >= 0)
2405     return -1;
2406   slot_num1 = -ALLOCNO_HARD_REGNO (a1);
2407   slot_num2 = -ALLOCNO_HARD_REGNO (a2);
2408   if ((diff = slot_num1 - slot_num2) != 0)
2409     return (frame_pointer_needed
2410             || !FRAME_GROWS_DOWNWARD == STACK_GROWS_DOWNWARD ? diff : -diff);
2411   total_size1 = MAX (PSEUDO_REGNO_BYTES (regno1), regno_max_ref_width[regno1]);
2412   total_size2 = MAX (PSEUDO_REGNO_BYTES (regno2), regno_max_ref_width[regno2]);
2413   if ((diff = total_size2 - total_size1) != 0)
2414     return diff;
2415   return regno1 - regno2;
2416 }
2417
2418 /* Setup REGNO_COALESCED_ALLOCNO_COST and REGNO_COALESCED_ALLOCNO_NUM
2419    for coalesced allocno sets containing allocnos with their regnos
2420    given in array PSEUDO_REGNOS of length N.  */
2421 static void
2422 setup_coalesced_allocno_costs_and_nums (int *pseudo_regnos, int n)
2423 {
2424   int i, num, regno, cost;
2425   ira_allocno_t allocno, a;
2426
2427   for (num = i = 0; i < n; i++)
2428     {
2429       regno = pseudo_regnos[i];
2430       allocno = ira_regno_allocno_map[regno];
2431       if (allocno == NULL)
2432         {
2433           regno_coalesced_allocno_cost[regno] = 0;
2434           regno_coalesced_allocno_num[regno] = ++num;
2435           continue;
2436         }
2437       if (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (allocno) != allocno)
2438         continue;
2439       num++;
2440       for (cost = 0, a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
2441            a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
2442         {
2443           cost += ALLOCNO_FREQ (a);
2444           if (a == allocno)
2445             break;
2446         }
2447       for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
2448            a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
2449         {
2450           regno_coalesced_allocno_num[ALLOCNO_REGNO (a)] = num;
2451           regno_coalesced_allocno_cost[ALLOCNO_REGNO (a)] = cost;
2452           if (a == allocno)
2453             break;
2454         }
2455     }
2456 }
2457
2458 /* Collect spilled allocnos representing coalesced allocno sets (the
2459    first coalesced allocno).  The collected allocnos are returned
2460    through array SPILLED_COALESCED_ALLOCNOS.  The function returns the
2461    number of the collected allocnos.  The allocnos are given by their
2462    regnos in array PSEUDO_REGNOS of length N.  */
2463 static int
2464 collect_spilled_coalesced_allocnos (int *pseudo_regnos, int n,
2465                                     ira_allocno_t *spilled_coalesced_allocnos)
2466 {
2467   int i, num, regno;
2468   ira_allocno_t allocno;
2469
2470   for (num = i = 0; i < n; i++)
2471     {
2472       regno = pseudo_regnos[i];
2473       allocno = ira_regno_allocno_map[regno];
2474       if (allocno == NULL || ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno) >= 0
2475           || ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (allocno) != allocno)
2476         continue;
2477       spilled_coalesced_allocnos[num++] = allocno;
2478     }
2479   return num;
2480 }
2481
2482 /* Array of live ranges of size IRA_ALLOCNOS_NUM.  Live range for
2483    given slot contains live ranges of coalesced allocnos assigned to
2484    given slot.  */
2485 static allocno_live_range_t *slot_coalesced_allocnos_live_ranges;
2486
2487 /* Return TRUE if coalesced allocnos represented by ALLOCNO has live
2488    ranges intersected with live ranges of coalesced allocnos assigned
2489    to slot with number N.  */
2490 static bool
2491 slot_coalesced_allocno_live_ranges_intersect_p (ira_allocno_t allocno, int n)
2492 {
2493   ira_allocno_t a;
2494
2495   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
2496        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
2497     {
2498       if (ira_allocno_live_ranges_intersect_p
2499           (slot_coalesced_allocnos_live_ranges[n], ALLOCNO_LIVE_RANGES (a)))
2500         return true;
2501       if (a == allocno)
2502         break;
2503     }
2504   return false;
2505 }
2506
2507 /* Update live ranges of slot to which coalesced allocnos represented
2508    by ALLOCNO were assigned.  */
2509 static void
2510 setup_slot_coalesced_allocno_live_ranges (ira_allocno_t allocno)
2511 {
2512   int n;
2513   ira_allocno_t a;
2514   allocno_live_range_t r;
2515
2516   n = ALLOCNO_TEMP (allocno);
2517   for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
2518        a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
2519     {
2520       r = ira_copy_allocno_live_range_list (ALLOCNO_LIVE_RANGES (a));
2521       slot_coalesced_allocnos_live_ranges[n]
2522         = ira_merge_allocno_live_ranges
2523           (slot_coalesced_allocnos_live_ranges[n], r);
2524       if (a == allocno)
2525         break;
2526     }
2527 }
2528
2529 /* We have coalesced allocnos involving in copies.  Coalesce allocnos
2530    further in order to share the same memory stack slot.  Allocnos
2531    representing sets of allocnos coalesced before the call are given
2532    in array SPILLED_COALESCED_ALLOCNOS of length NUM.  Return TRUE if
2533    some allocnos were coalesced in the function.  */
2534 static bool
2535 coalesce_spill_slots (ira_allocno_t *spilled_coalesced_allocnos, int num)
2536 {
2537   int i, j, n, last_coalesced_allocno_num;
2538   ira_allocno_t allocno, a;
2539   bool merged_p = false;
2540   bitmap set_jump_crosses = regstat_get_setjmp_crosses ();
2541
2542   slot_coalesced_allocnos_live_ranges
2543     = (allocno_live_range_t *) ira_allocate (sizeof (allocno_live_range_t)
2544                                              * ira_allocnos_num);
2545   memset (slot_coalesced_allocnos_live_ranges, 0,
2546           sizeof (allocno_live_range_t) * ira_allocnos_num);
2547   last_coalesced_allocno_num = 0;
2548   /* Coalesce non-conflicting spilled allocnos preferring most
2549      frequently used.  */
2550   for (i = 0; i < num; i++)
2551     {
2552       allocno = spilled_coalesced_allocnos[i];
2553       if (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (allocno) != allocno
2554           || bitmap_bit_p (set_jump_crosses, ALLOCNO_REGNO (allocno))
2555           || (ALLOCNO_REGNO (allocno) < ira_reg_equiv_len
2556               && (ira_reg_equiv_const[ALLOCNO_REGNO (allocno)] != NULL_RTX
2557                   || ira_reg_equiv_invariant_p[ALLOCNO_REGNO (allocno)])))
2558         continue;
2559       for (j = 0; j < i; j++)
2560         {
2561           a = spilled_coalesced_allocnos[j];
2562           n = ALLOCNO_TEMP (a);
2563           if (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (a) == a
2564               && ! bitmap_bit_p (set_jump_crosses, ALLOCNO_REGNO (a))
2565               && (ALLOCNO_REGNO (a) >= ira_reg_equiv_len
2566                   || (! ira_reg_equiv_invariant_p[ALLOCNO_REGNO (a)]
2567                       && ira_reg_equiv_const[ALLOCNO_REGNO (a)] == NULL_RTX))
2568               && ! slot_coalesced_allocno_live_ranges_intersect_p (allocno, n))
2569             break;
2570         }
2571       if (j >= i)
2572         {
2573           /* No coalescing: set up number for coalesced allocnos
2574              represented by ALLOCNO.  */
2575           ALLOCNO_TEMP (allocno) = last_coalesced_allocno_num++;
2576           setup_slot_coalesced_allocno_live_ranges (allocno);
2577         }
2578       else
2579         {
2580           allocno_coalesced_p = true;
2581           merged_p = true;
2582           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2583             fprintf (ira_dump_file,
2584                      "      Coalescing spilled allocnos a%dr%d->a%dr%d\n",
2585                      ALLOCNO_NUM (allocno), ALLOCNO_REGNO (allocno),
2586                      ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
2587           ALLOCNO_TEMP (allocno) = ALLOCNO_TEMP (a);
2588           setup_slot_coalesced_allocno_live_ranges (allocno);
2589           merge_allocnos (a, allocno);
2590           ira_assert (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (a) == a);
2591         }
2592     }
2593   for (i = 0; i < ira_allocnos_num; i++)
2594     ira_finish_allocno_live_range_list
2595       (slot_coalesced_allocnos_live_ranges[i]);
2596   ira_free (slot_coalesced_allocnos_live_ranges);
2597   return merged_p;
2598 }
2599
2600 /* Sort pseudo-register numbers in array PSEUDO_REGNOS of length N for
2601    subsequent assigning stack slots to them in the reload pass.  To do
2602    this we coalesce spilled allocnos first to decrease the number of
2603    memory-memory move insns.  This function is called by the
2604    reload.  */
2605 void
2606 ira_sort_regnos_for_alter_reg (int *pseudo_regnos, int n,
2607                                unsigned int *reg_max_ref_width)
2608 {
2609   int max_regno = max_reg_num ();
2610   int i, regno, num, slot_num;
2611   ira_allocno_t allocno, a;
2612   ira_allocno_iterator ai;
2613   ira_allocno_t *spilled_coalesced_allocnos;
2614
2615   processed_coalesced_allocno_bitmap = ira_allocate_bitmap ();
2616   /* Set up allocnos can be coalesced.  */
2617   coloring_allocno_bitmap = ira_allocate_bitmap ();
2618   for (i = 0; i < n; i++)
2619     {
2620       regno = pseudo_regnos[i];
2621       allocno = ira_regno_allocno_map[regno];
2622       if (allocno != NULL)
2623         bitmap_set_bit (coloring_allocno_bitmap,
2624                         ALLOCNO_NUM (allocno));
2625     }
2626   allocno_coalesced_p = false;
2627   coalesce_allocnos (true);
2628   ira_free_bitmap (coloring_allocno_bitmap);
2629   regno_coalesced_allocno_cost
2630     = (int *) ira_allocate (max_regno * sizeof (int));
2631   regno_coalesced_allocno_num
2632     = (int *) ira_allocate (max_regno * sizeof (int));
2633   memset (regno_coalesced_allocno_num, 0, max_regno * sizeof (int));
2634   setup_coalesced_allocno_costs_and_nums (pseudo_regnos, n);
2635   /* Sort regnos according frequencies of the corresponding coalesced
2636      allocno sets.  */
2637   qsort (pseudo_regnos, n, sizeof (int), coalesced_pseudo_reg_freq_compare);
2638   spilled_coalesced_allocnos
2639     = (ira_allocno_t *) ira_allocate (ira_allocnos_num
2640                                       * sizeof (ira_allocno_t));
2641   /* Collect allocnos representing the spilled coalesced allocno
2642      sets.  */
2643   num = collect_spilled_coalesced_allocnos (pseudo_regnos, n,
2644                                             spilled_coalesced_allocnos);
2645   if (flag_ira_share_spill_slots
2646       && coalesce_spill_slots (spilled_coalesced_allocnos, num))
2647     {
2648       setup_coalesced_allocno_costs_and_nums (pseudo_regnos, n);
2649       qsort (pseudo_regnos, n, sizeof (int),
2650              coalesced_pseudo_reg_freq_compare);
2651       num = collect_spilled_coalesced_allocnos (pseudo_regnos, n,
2652                                                 spilled_coalesced_allocnos);
2653     }
2654   ira_free_bitmap (processed_coalesced_allocno_bitmap);
2655   allocno_coalesced_p = false;
2656   /* Assign stack slot numbers to spilled allocno sets, use smaller
2657      numbers for most frequently used coalesced allocnos.  -1 is
2658      reserved for dynamic search of stack slots for pseudos spilled by
2659      the reload.  */
2660   slot_num = 1;
2661   for (i = 0; i < num; i++)
2662     {
2663       allocno = spilled_coalesced_allocnos[i];
2664       if (ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (allocno) != allocno
2665           || ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno) >= 0
2666           || (ALLOCNO_REGNO (allocno) < ira_reg_equiv_len
2667               && (ira_reg_equiv_const[ALLOCNO_REGNO (allocno)] != NULL_RTX
2668                   || ira_reg_equiv_invariant_p[ALLOCNO_REGNO (allocno)])))
2669         continue;
2670       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2671         fprintf (ira_dump_file, "      Slot %d (freq,size):", slot_num);
2672       slot_num++;
2673       for (a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (allocno);;
2674            a = ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a))
2675         {
2676           ira_assert (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) < 0);
2677           ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = -slot_num;
2678           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2679             fprintf (ira_dump_file, " a%dr%d(%d,%d)",
2680                      ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_FREQ (a),
2681                      MAX (PSEUDO_REGNO_BYTES (ALLOCNO_REGNO (a)),
2682                           reg_max_ref_width[ALLOCNO_REGNO (a)]));
2683
2684           if (a == allocno)
2685             break;
2686         }
2687       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2688         fprintf (ira_dump_file, "\n");
2689     }
2690   ira_spilled_reg_stack_slots_num = slot_num - 1;
2691   ira_free (spilled_coalesced_allocnos);
2692   /* Sort regnos according the slot numbers.  */
2693   regno_max_ref_width = reg_max_ref_width;
2694   qsort (pseudo_regnos, n, sizeof (int), coalesced_pseudo_reg_slot_compare);
2695   /* Uncoalesce allocnos which is necessary for (re)assigning during
2696      the reload pass.  */
2697   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2698     {
2699       ALLOCNO_FIRST_COALESCED_ALLOCNO (a) = a;
2700       ALLOCNO_NEXT_COALESCED_ALLOCNO (a) = a;
2701     }
2702   ira_free (regno_coalesced_allocno_num);
2703   ira_free (regno_coalesced_allocno_cost);
2704 }
2705
2706 \f
2707
2708 /* This page contains code used by the reload pass to improve the
2709    final code.  */
2710
2711 /* The function is called from reload to mark changes in the
2712    allocation of REGNO made by the reload.  Remember that reg_renumber
2713    reflects the change result.  */
2714 void
2715 ira_mark_allocation_change (int regno)
2716 {
2717   ira_allocno_t a = ira_regno_allocno_map[regno];
2718   int old_hard_regno, hard_regno, cost;
2719   enum reg_class cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (a);
2720
2721   ira_assert (a != NULL);
2722   hard_regno = reg_renumber[regno];
2723   if ((old_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) == hard_regno)
2724     return;
2725   if (old_hard_regno < 0)
2726     cost = -ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
2727   else
2728     {
2729       ira_assert (ira_class_hard_reg_index[cover_class][old_hard_regno] >= 0);
2730       cost = -(ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) == NULL
2731                ? ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a)
2732                : ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
2733                  [ira_class_hard_reg_index[cover_class][old_hard_regno]]);
2734       update_copy_costs (a, false);
2735     }
2736   ira_overall_cost -= cost;
2737   ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = hard_regno;
2738   if (hard_regno < 0)
2739     {
2740       ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = -1;
2741       cost += ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
2742     }
2743   else if (ira_class_hard_reg_index[cover_class][hard_regno] >= 0)
2744     {
2745       cost += (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) == NULL
2746                ? ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a)
2747                : ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
2748                  [ira_class_hard_reg_index[cover_class][hard_regno]]);
2749       update_copy_costs (a, true);
2750     }
2751   else
2752     /* Reload changed class of the allocno.  */
2753     cost = 0;
2754   ira_overall_cost += cost;
2755 }
2756
2757 /* This function is called when reload deletes memory-memory move.  In
2758    this case we marks that the allocation of the corresponding
2759    allocnos should be not changed in future.  Otherwise we risk to get
2760    a wrong code.  */
2761 void
2762 ira_mark_memory_move_deletion (int dst_regno, int src_regno)
2763 {
2764   ira_allocno_t dst = ira_regno_allocno_map[dst_regno];
2765   ira_allocno_t src = ira_regno_allocno_map[src_regno];
2766
2767   ira_assert (dst != NULL && src != NULL
2768               && ALLOCNO_HARD_REGNO (dst) < 0
2769               && ALLOCNO_HARD_REGNO (src) < 0);
2770   ALLOCNO_DONT_REASSIGN_P (dst) = true;
2771   ALLOCNO_DONT_REASSIGN_P (src) = true;
2772 }
2773
2774 /* Try to assign a hard register (except for FORBIDDEN_REGS) to
2775    allocno A and return TRUE in the case of success.  */
2776 static bool
2777 allocno_reload_assign (ira_allocno_t a, HARD_REG_SET forbidden_regs)
2778 {
2779   int hard_regno;
2780   enum reg_class cover_class;
2781   int regno = ALLOCNO_REGNO (a);
2782
2783   IOR_HARD_REG_SET (ALLOCNO_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (a), forbidden_regs);
2784   if (! flag_caller_saves && ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0)
2785     IOR_HARD_REG_SET (ALLOCNO_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (a), call_used_reg_set);
2786   ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = false;
2787   ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
2788   ira_assert (ALLOCNO_UPDATED_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a) == NULL);
2789   cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (a);
2790   update_curr_costs (a);
2791   assign_hard_reg (a, true);
2792   hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2793   reg_renumber[regno] = hard_regno;
2794   if (hard_regno < 0)
2795     ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = -1;
2796   else
2797     {
2798       ira_assert (ira_class_hard_reg_index[cover_class][hard_regno] >= 0);
2799       ira_overall_cost -= (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
2800                            - (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) == NULL
2801                               ? ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a)
2802                               : ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
2803                                 [ira_class_hard_reg_index
2804                                  [cover_class][hard_regno]]));
2805       if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
2806           && ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2807                                           call_used_reg_set))
2808         {
2809           ira_assert (flag_caller_saves);
2810           caller_save_needed = 1;
2811         }
2812     }
2813
2814   /* If we found a hard register, modify the RTL for the pseudo
2815      register to show the hard register, and mark the pseudo register
2816      live.  */
2817   if (reg_renumber[regno] >= 0)
2818     {
2819       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2820         fprintf (ira_dump_file, ": reassign to %d\n", reg_renumber[regno]);
2821       SET_REGNO (regno_reg_rtx[regno], reg_renumber[regno]);
2822       mark_home_live (regno);
2823     }
2824   else if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2825     fprintf (ira_dump_file, "\n");
2826
2827   return reg_renumber[regno] >= 0;
2828 }
2829
2830 /* Sort pseudos according their usage frequencies (putting most
2831    frequently ones first).  */
2832 static int
2833 pseudo_reg_compare (const void *v1p, const void *v2p)
2834 {
2835   int regno1 = *(const int *) v1p;
2836   int regno2 = *(const int *) v2p;
2837   int diff;
2838
2839   if ((diff = REG_FREQ (regno2) - REG_FREQ (regno1)) != 0)
2840     return diff;
2841   return regno1 - regno2;
2842 }
2843
2844 /* Try to allocate hard registers to SPILLED_PSEUDO_REGS (there are
2845    NUM of them) or spilled pseudos conflicting with pseudos in
2846    SPILLED_PSEUDO_REGS.  Return TRUE and update SPILLED, if the
2847    allocation has been changed.  The function doesn't use
2848    BAD_SPILL_REGS and hard registers in PSEUDO_FORBIDDEN_REGS and
2849    PSEUDO_PREVIOUS_REGS for the corresponding pseudos.  The function
2850    is called by the reload pass at the end of each reload
2851    iteration.  */
2852 bool
2853 ira_reassign_pseudos (int *spilled_pseudo_regs, int num,
2854                       HARD_REG_SET bad_spill_regs,
2855                       HARD_REG_SET *pseudo_forbidden_regs,
2856                       HARD_REG_SET *pseudo_previous_regs,  bitmap spilled)
2857 {
2858   int i, m, n, regno;
2859   bool changed_p;
2860   ira_allocno_t a, conflict_a;
2861   HARD_REG_SET forbidden_regs;
2862   ira_allocno_conflict_iterator aci;
2863
2864   if (num > 1)
2865     qsort (spilled_pseudo_regs, num, sizeof (int), pseudo_reg_compare);
2866   changed_p = false;
2867   /* Try to assign hard registers to pseudos from
2868      SPILLED_PSEUDO_REGS.  */
2869   for (m = i = 0; i < num; i++)
2870     {
2871       regno = spilled_pseudo_regs[i];
2872       COPY_HARD_REG_SET (forbidden_regs, bad_spill_regs);
2873       IOR_HARD_REG_SET (forbidden_regs, pseudo_forbidden_regs[regno]);
2874       IOR_HARD_REG_SET (forbidden_regs, pseudo_previous_regs[regno]);
2875       gcc_assert (reg_renumber[regno] < 0);
2876       a = ira_regno_allocno_map[regno];
2877       ira_mark_allocation_change (regno);
2878       ira_assert (reg_renumber[regno] < 0);
2879       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2880         fprintf (ira_dump_file,
2881                  "      Spill %d(a%d), cost=%d", regno, ALLOCNO_NUM (a),
2882                  ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
2883                  - ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a));
2884       allocno_reload_assign (a, forbidden_regs);
2885       if (reg_renumber[regno] >= 0)
2886         {
2887           CLEAR_REGNO_REG_SET (spilled, regno);
2888           changed_p = true;
2889         }
2890       else
2891         spilled_pseudo_regs[m++] = regno;
2892     }
2893   if (m == 0)
2894     return changed_p;
2895   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2896     {
2897       fprintf (ira_dump_file, "      Spilled regs");
2898       for (i = 0; i < m; i++)
2899         fprintf (ira_dump_file, " %d", spilled_pseudo_regs[i]);
2900       fprintf (ira_dump_file, "\n");
2901     }
2902   /* Try to assign hard registers to pseudos conflicting with ones
2903      from SPILLED_PSEUDO_REGS.  */
2904   for (i = n = 0; i < m; i++)
2905     {
2906       regno = spilled_pseudo_regs[i];
2907       a = ira_regno_allocno_map[regno];
2908       FOR_EACH_ALLOCNO_CONFLICT (a, conflict_a, aci)
2909         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a) < 0
2910             && ! ALLOCNO_DONT_REASSIGN_P (conflict_a)
2911             && ! bitmap_bit_p (consideration_allocno_bitmap,
2912                                ALLOCNO_NUM (conflict_a)))
2913           {
2914             sorted_allocnos[n++] = conflict_a;
2915             bitmap_set_bit (consideration_allocno_bitmap,
2916                             ALLOCNO_NUM (conflict_a));
2917           }
2918     }
2919   if (n != 0)
2920     {
2921       setup_allocno_priorities (sorted_allocnos, n);
2922       qsort (sorted_allocnos, n, sizeof (ira_allocno_t),
2923              allocno_priority_compare_func);
2924       for (i = 0; i < n; i++)
2925         {
2926           a = sorted_allocnos[i];
2927           regno = ALLOCNO_REGNO (a);
2928           COPY_HARD_REG_SET (forbidden_regs, bad_spill_regs);
2929           IOR_HARD_REG_SET (forbidden_regs, pseudo_forbidden_regs[regno]);
2930           IOR_HARD_REG_SET (forbidden_regs, pseudo_previous_regs[regno]);
2931           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2932             fprintf (ira_dump_file,
2933                      "        Try assign %d(a%d), cost=%d",
2934                      regno, ALLOCNO_NUM (a),
2935                      ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
2936                      - ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a));
2937           if (allocno_reload_assign (a, forbidden_regs))
2938             {
2939               changed_p = true;
2940               bitmap_clear_bit (spilled, regno);
2941             }
2942         }
2943     }
2944   return changed_p;
2945 }
2946
2947 /* The function is called by reload and returns already allocated
2948    stack slot (if any) for REGNO with given INHERENT_SIZE and
2949    TOTAL_SIZE.  In the case of failure to find a slot which can be
2950    used for REGNO, the function returns NULL.  */
2951 rtx
2952 ira_reuse_stack_slot (int regno, unsigned int inherent_size,
2953                       unsigned int total_size)
2954 {
2955   unsigned int i;
2956   int slot_num, best_slot_num;
2957   int cost, best_cost;
2958   ira_copy_t cp, next_cp;
2959   ira_allocno_t another_allocno, allocno = ira_regno_allocno_map[regno];
2960   rtx x;
2961   bitmap_iterator bi;
2962   struct ira_spilled_reg_stack_slot *slot = NULL;
2963
2964   ira_assert (inherent_size == PSEUDO_REGNO_BYTES (regno)
2965               && inherent_size <= total_size
2966               && ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno) < 0);
2967   if (! flag_ira_share_spill_slots)
2968     return NULL_RTX;
2969   slot_num = -ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno) - 2;
2970   if (slot_num != -1)
2971     {
2972       slot = &ira_spilled_reg_stack_slots[slot_num];
2973       x = slot->mem;
2974     }
2975   else
2976     {
2977       best_cost = best_slot_num = -1;
2978       x = NULL_RTX;
2979       /* It means that the pseudo was spilled in the reload pass, try
2980          to reuse a slot.  */
2981       for (slot_num = 0;
2982            slot_num < ira_spilled_reg_stack_slots_num;
2983            slot_num++)
2984         {
2985           slot = &ira_spilled_reg_stack_slots[slot_num];
2986           if (slot->mem == NULL_RTX)
2987             continue;
2988           if (slot->width < total_size
2989               || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (slot->mem)) < inherent_size)
2990             continue;
2991
2992           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&slot->spilled_regs,
2993                                     FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
2994             {
2995               another_allocno = ira_regno_allocno_map[i];
2996               if (allocnos_have_intersected_live_ranges_p (allocno,
2997                                                            another_allocno))
2998                 goto cont;
2999             }
3000           for (cost = 0, cp = ALLOCNO_COPIES (allocno);
3001                cp != NULL;
3002                cp = next_cp)
3003             {
3004               if (cp->first == allocno)
3005                 {
3006                   next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
3007                   another_allocno = cp->second;
3008                 }
3009               else if (cp->second == allocno)
3010                 {
3011                   next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
3012                   another_allocno = cp->first;
3013                 }
3014               else
3015                 gcc_unreachable ();
3016               if (cp->insn == NULL_RTX)
3017                 continue;
3018               if (bitmap_bit_p (&slot->spilled_regs,
3019                                 ALLOCNO_REGNO (another_allocno)))
3020                 cost += cp->freq;
3021             }
3022           if (cost > best_cost)
3023             {
3024               best_cost = cost;
3025               best_slot_num = slot_num;
3026             }
3027         cont:
3028           ;
3029         }
3030       if (best_cost >= 0)
3031         {
3032           slot_num = best_slot_num;
3033           slot = &ira_spilled_reg_stack_slots[slot_num];
3034           SET_REGNO_REG_SET (&slot->spilled_regs, regno);
3035           x = slot->mem;
3036           ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno) = -slot_num - 2;
3037         }
3038     }
3039   if (x != NULL_RTX)
3040     {
3041       ira_assert (slot->width >= total_size);
3042 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
3043       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&slot->spilled_regs,
3044                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
3045         {
3046           ira_assert (! pseudos_have_intersected_live_ranges_p (regno, i));
3047         }
3048 #endif
3049       SET_REGNO_REG_SET (&slot->spilled_regs, regno);
3050       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file)
3051         {
3052           fprintf (ira_dump_file, "      Assigning %d(freq=%d) slot %d of",
3053                    regno, REG_FREQ (regno), slot_num);
3054           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&slot->spilled_regs,
3055                                     FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
3056             {
3057               if ((unsigned) regno != i)
3058                 fprintf (ira_dump_file, " %d", i);
3059             }
3060           fprintf (ira_dump_file, "\n");
3061         }
3062     }
3063   return x;
3064 }
3065
3066 /* This is called by reload every time a new stack slot X with
3067    TOTAL_SIZE was allocated for REGNO.  We store this info for
3068    subsequent ira_reuse_stack_slot calls.  */
3069 void
3070 ira_mark_new_stack_slot (rtx x, int regno, unsigned int total_size)
3071 {
3072   struct ira_spilled_reg_stack_slot *slot;
3073   int slot_num;
3074   ira_allocno_t allocno;
3075
3076   ira_assert (PSEUDO_REGNO_BYTES (regno) <= total_size);
3077   allocno = ira_regno_allocno_map[regno];
3078   slot_num = -ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno) - 2;
3079   if (slot_num == -1)
3080     {
3081       slot_num = ira_spilled_reg_stack_slots_num++;
3082       ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno) = -slot_num - 2;
3083     }
3084   slot = &ira_spilled_reg_stack_slots[slot_num];
3085   INIT_REG_SET (&slot->spilled_regs);
3086   SET_REGNO_REG_SET (&slot->spilled_regs, regno);
3087   slot->mem = x;
3088   slot->width = total_size;
3089   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file)
3090     fprintf (ira_dump_file, "      Assigning %d(freq=%d) a new slot %d\n",
3091              regno, REG_FREQ (regno), slot_num);
3092 }
3093
3094
3095 /* Return spill cost for pseudo-registers whose numbers are in array
3096    REGNOS (with a negative number as an end marker) for reload with
3097    given IN and OUT for INSN.  Return also number points (through
3098    EXCESS_PRESSURE_LIVE_LENGTH) where the pseudo-register lives and
3099    the register pressure is high, number of references of the
3100    pseudo-registers (through NREFS), number of callee-clobbered
3101    hard-registers occupied by the pseudo-registers (through
3102    CALL_USED_COUNT), and the first hard regno occupied by the
3103    pseudo-registers (through FIRST_HARD_REGNO).  */
3104 static int
3105 calculate_spill_cost (int *regnos, rtx in, rtx out, rtx insn,
3106                       int *excess_pressure_live_length,
3107                       int *nrefs, int *call_used_count, int *first_hard_regno)
3108 {
3109   int i, cost, regno, hard_regno, j, count, saved_cost, nregs;
3110   bool in_p, out_p;
3111   int length;
3112   ira_allocno_t a;
3113
3114   *nrefs = 0;
3115   for (length = count = cost = i = 0;; i++)
3116     {
3117       regno = regnos[i];
3118       if (regno < 0)
3119         break;
3120       *nrefs += REG_N_REFS (regno);
3121       hard_regno = reg_renumber[regno];
3122       ira_assert (hard_regno >= 0);
3123       a = ira_regno_allocno_map[regno];
3124       length += ALLOCNO_EXCESS_PRESSURE_POINTS_NUM (a);
3125       cost += ALLOCNO_MEMORY_COST (a) - ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a);
3126       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
3127       for (j = 0; j < nregs; j++)
3128         if (! TEST_HARD_REG_BIT (call_used_reg_set, hard_regno + j))
3129           break;
3130       if (j == nregs)
3131         count++;
3132       in_p = in && REG_P (in) && (int) REGNO (in) == hard_regno;
3133       out_p = out && REG_P (out) && (int) REGNO (out) == hard_regno;
3134       if ((in_p || out_p)
3135           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, hard_regno) != NULL_RTX)
3136         {
3137           saved_cost = 0;
3138           if (in_p)
3139             saved_cost += ira_memory_move_cost
3140                           [ALLOCNO_MODE (a)][ALLOCNO_COVER_CLASS (a)][1];
3141           if (out_p)
3142             saved_cost
3143               += ira_memory_move_cost
3144                  [ALLOCNO_MODE (a)][ALLOCNO_COVER_CLASS (a)][0];
3145           cost -= REG_FREQ_FROM_BB (BLOCK_FOR_INSN (insn)) * saved_cost;
3146         }
3147     }
3148   *excess_pressure_live_length = length;
3149   *call_used_count = count;
3150   hard_regno = -1;
3151   if (regnos[0] >= 0)
3152     {
3153       hard_regno = reg_renumber[regnos[0]];
3154     }
3155   *first_hard_regno = hard_regno;
3156   return cost;
3157 }
3158
3159 /* Return TRUE if spilling pseudo-registers whose numbers are in array
3160    REGNOS is better than spilling pseudo-registers with numbers in
3161    OTHER_REGNOS for reload with given IN and OUT for INSN.  The
3162    function used by the reload pass to make better register spilling
3163    decisions.  */
3164 bool
3165 ira_better_spill_reload_regno_p (int *regnos, int *other_regnos,
3166                                  rtx in, rtx out, rtx insn)
3167 {
3168   int cost, other_cost;
3169   int length, other_length;
3170   int nrefs, other_nrefs;
3171   int call_used_count, other_call_used_count;
3172   int hard_regno, other_hard_regno;
3173
3174   cost = calculate_spill_cost (regnos, in, out, insn,
3175                                &length, &nrefs, &call_used_count, &hard_regno);
3176   other_cost = calculate_spill_cost (other_regnos, in, out, insn,
3177                                      &other_length, &other_nrefs,
3178                                      &other_call_used_count,
3179                                      &other_hard_regno);
3180   if (nrefs == 0 && other_nrefs != 0)
3181     return true;
3182   if (nrefs != 0 && other_nrefs == 0)
3183     return false;
3184   if (cost != other_cost)
3185     return cost < other_cost;
3186   if (length != other_length)
3187     return length > other_length;
3188 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
3189   if (hard_regno >= 0 && other_hard_regno >= 0)
3190     return (inv_reg_alloc_order[hard_regno]
3191             < inv_reg_alloc_order[other_hard_regno]);
3192 #else
3193   if (call_used_count != other_call_used_count)
3194     return call_used_count > other_call_used_count;
3195 #endif
3196   return false;
3197 }
3198
3199 \f
3200
3201 /* Allocate and initialize data necessary for assign_hard_reg.  */
3202 void
3203 ira_initiate_assign (void)
3204 {
3205   sorted_allocnos
3206     = (ira_allocno_t *) ira_allocate (sizeof (ira_allocno_t)
3207                                       * ira_allocnos_num);
3208   consideration_allocno_bitmap = ira_allocate_bitmap ();
3209   initiate_cost_update ();
3210   allocno_priorities = (int *) ira_allocate (sizeof (int) * ira_allocnos_num);
3211 }
3212
3213 /* Deallocate data used by assign_hard_reg.  */
3214 void
3215 ira_finish_assign (void)
3216 {
3217   ira_free (sorted_allocnos);
3218   ira_free_bitmap (consideration_allocno_bitmap);
3219   finish_cost_update ();
3220   ira_free (allocno_priorities);
3221 }
3222
3223 \f
3224
3225 /* Entry function doing color-based register allocation.  */
3226 static void
3227 color (void)
3228 {
3229   allocno_stack_vec = VEC_alloc (ira_allocno_t, heap, ira_allocnos_num);
3230   removed_splay_allocno_vec
3231     = VEC_alloc (ira_allocno_t, heap, ira_allocnos_num);
3232   memset (allocated_hardreg_p, 0, sizeof (allocated_hardreg_p));
3233   ira_initiate_assign ();
3234   do_coloring ();
3235   ira_finish_assign ();
3236   VEC_free (ira_allocno_t, heap, removed_splay_allocno_vec);
3237   VEC_free (ira_allocno_t, heap, allocno_stack_vec);
3238   move_spill_restore ();
3239 }
3240
3241 \f
3242
3243 /* This page contains a simple register allocator without usage of
3244    allocno conflicts.  This is used for fast allocation for -O0.  */
3245
3246 /* Do register allocation by not using allocno conflicts.  It uses
3247    only allocno live ranges.  The algorithm is close to Chow's
3248    priority coloring.  */
3249 static void
3250 fast_allocation (void)
3251 {
3252   int i, j, k, num, class_size, hard_regno;
3253 #ifdef STACK_REGS
3254   bool no_stack_reg_p;
3255 #endif
3256   enum reg_class cover_class;
3257   enum machine_mode mode;
3258   ira_allocno_t a;
3259   ira_allocno_iterator ai;
3260   allocno_live_range_t r;
3261   HARD_REG_SET conflict_hard_regs, *used_hard_regs;
3262
3263   sorted_allocnos = (ira_allocno_t *) ira_allocate (sizeof (ira_allocno_t)
3264                                                     * ira_allocnos_num);
3265   num = 0;
3266   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
3267     sorted_allocnos[num++] = a;
3268   allocno_priorities = (int *) ira_allocate (sizeof (int) * ira_allocnos_num);
3269   setup_allocno_priorities (sorted_allocnos, num);
3270   used_hard_regs = (HARD_REG_SET *) ira_allocate (sizeof (HARD_REG_SET)
3271                                                   * ira_max_point);
3272   for (i = 0; i < ira_max_point; i++)
3273     CLEAR_HARD_REG_SET (used_hard_regs[i]);
3274   qsort (sorted_allocnos, num, sizeof (ira_allocno_t),
3275          allocno_priority_compare_func);
3276   for (i = 0; i < num; i++)
3277     {
3278       a = sorted_allocnos[i];
3279       COPY_HARD_REG_SET (conflict_hard_regs, ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REGS (a));
3280       for (r = ALLOCNO_LIVE_RANGES (a); r != NULL; r = r->next)
3281         for (j =  r->start; j <= r->finish; j++)
3282           IOR_HARD_REG_SET (conflict_hard_regs, used_hard_regs[j]);
3283       cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (a);
3284       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
3285       ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = -1;
3286       if (hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cover_class],
3287                                  conflict_hard_regs))
3288         continue;
3289       mode = ALLOCNO_MODE (a);
3290 #ifdef STACK_REGS
3291       no_stack_reg_p = ALLOCNO_NO_STACK_REG_P (a);
3292 #endif
3293       class_size = ira_class_hard_regs_num[cover_class];
3294       for (j = 0; j < class_size; j++)
3295         {
3296           hard_regno = ira_class_hard_regs[cover_class][j];
3297 #ifdef STACK_REGS
3298           if (no_stack_reg_p && FIRST_STACK_REG <= hard_regno
3299               && hard_regno <= LAST_STACK_REG)
3300             continue;
3301 #endif
3302           if (!ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, mode, conflict_hard_regs)
3303               || (TEST_HARD_REG_BIT
3304                   (prohibited_class_mode_regs[cover_class][mode], hard_regno)))
3305             continue;
3306           ALLOCNO_HARD_REGNO (a) = hard_regno;
3307           for (r = ALLOCNO_LIVE_RANGES (a); r != NULL; r = r->next)
3308             for (k = r->start; k <= r->finish; k++)
3309               IOR_HARD_REG_SET (used_hard_regs[k],
3310                                 ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][mode]);
3311           break;
3312         }
3313     }
3314   ira_free (sorted_allocnos);
3315   ira_free (used_hard_regs);
3316   ira_free (allocno_priorities);
3317   if (internal_flag_ira_verbose > 1 && ira_dump_file != NULL)
3318     ira_print_disposition (ira_dump_file);
3319 }
3320
3321 \f
3322
3323 /* Entry function doing coloring.  */
3324 void
3325 ira_color (void)
3326 {
3327   ira_allocno_t a;
3328   ira_allocno_iterator ai;
3329
3330   /* Setup updated costs.  */
3331   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
3332     {
3333       ALLOCNO_UPDATED_MEMORY_COST (a) = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
3334       ALLOCNO_UPDATED_COVER_CLASS_COST (a) = ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a);
3335     }
3336   if (ira_conflicts_p)
3337     color ();
3338   else
3339     fast_allocation ();
3340 }