OSDN Git Service

* tree-eh.c (lower_try_finally_switch): Create the label along with
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ira.c
1 /* Integrated Register Allocator (IRA) entry point.
2    Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
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 /* The integrated register allocator (IRA) is a
23    regional register allocator performing graph coloring on a top-down
24    traversal of nested regions.  Graph coloring in a region is based
25    on Chaitin-Briggs algorithm.  It is called integrated because
26    register coalescing, register live range splitting, and choosing a
27    better hard register are done on-the-fly during coloring.  Register
28    coalescing and choosing a cheaper hard register is done by hard
29    register preferencing during hard register assigning.  The live
30    range splitting is a byproduct of the regional register allocation.
31
32    Major IRA notions are:
33
34      o *Region* is a part of CFG where graph coloring based on
35        Chaitin-Briggs algorithm is done.  IRA can work on any set of
36        nested CFG regions forming a tree.  Currently the regions are
37        the entire function for the root region and natural loops for
38        the other regions.  Therefore data structure representing a
39        region is called loop_tree_node.
40
41      o *Allocno class* is a register class used for allocation of
42        given allocno.  It means that only hard register of given
43        register class can be assigned to given allocno.  In reality,
44        even smaller subset of (*profitable*) hard registers can be
45        assigned.  In rare cases, the subset can be even smaller
46        because our modification of Chaitin-Briggs algorithm requires
47        that sets of hard registers can be assigned to allocnos forms a
48        forest, i.e. the sets can be ordered in a way where any
49        previous set is not intersected with given set or is a superset
50        of given set.
51
52      o *Pressure class* is a register class belonging to a set of
53        register classes containing all of the hard-registers available
54        for register allocation.  The set of all pressure classes for a
55        target is defined in the corresponding machine-description file
56        according some criteria.  Register pressure is calculated only
57        for pressure classes and it affects some IRA decisions as
58        forming allocation regions.
59
60      o *Allocno* represents the live range of a pseudo-register in a
61        region.  Besides the obvious attributes like the corresponding
62        pseudo-register number, allocno class, conflicting allocnos and
63        conflicting hard-registers, there are a few allocno attributes
64        which are important for understanding the allocation algorithm:
65
66        - *Live ranges*.  This is a list of ranges of *program points*
67          where the allocno lives.  Program points represent places
68          where a pseudo can be born or become dead (there are
69          approximately two times more program points than the insns)
70          and they are represented by integers starting with 0.  The
71          live ranges are used to find conflicts between allocnos.
72          They also play very important role for the transformation of
73          the IRA internal representation of several regions into a one
74          region representation.  The later is used during the reload
75          pass work because each allocno represents all of the
76          corresponding pseudo-registers.
77
78        - *Hard-register costs*.  This is a vector of size equal to the
79          number of available hard-registers of the allocno class.  The
80          cost of a callee-clobbered hard-register for an allocno is
81          increased by the cost of save/restore code around the calls
82          through the given allocno's life.  If the allocno is a move
83          instruction operand and another operand is a hard-register of
84          the allocno class, the cost of the hard-register is decreased
85          by the move cost.
86
87          When an allocno is assigned, the hard-register with minimal
88          full cost is used.  Initially, a hard-register's full cost is
89          the corresponding value from the hard-register's cost vector.
90          If the allocno is connected by a *copy* (see below) to
91          another allocno which has just received a hard-register, the
92          cost of the hard-register is decreased.  Before choosing a
93          hard-register for an allocno, the allocno's current costs of
94          the hard-registers are modified by the conflict hard-register
95          costs of all of the conflicting allocnos which are not
96          assigned yet.
97
98        - *Conflict hard-register costs*.  This is a vector of the same
99          size as the hard-register costs vector.  To permit an
100          unassigned allocno to get a better hard-register, IRA uses
101          this vector to calculate the final full cost of the
102          available hard-registers.  Conflict hard-register costs of an
103          unassigned allocno are also changed with a change of the
104          hard-register cost of the allocno when a copy involving the
105          allocno is processed as described above.  This is done to
106          show other unassigned allocnos that a given allocno prefers
107          some hard-registers in order to remove the move instruction
108          corresponding to the copy.
109
110      o *Cap*.  If a pseudo-register does not live in a region but
111        lives in a nested region, IRA creates a special allocno called
112        a cap in the outer region.  A region cap is also created for a
113        subregion cap.
114
115      o *Copy*.  Allocnos can be connected by copies.  Copies are used
116        to modify hard-register costs for allocnos during coloring.
117        Such modifications reflects a preference to use the same
118        hard-register for the allocnos connected by copies.  Usually
119        copies are created for move insns (in this case it results in
120        register coalescing).  But IRA also creates copies for operands
121        of an insn which should be assigned to the same hard-register
122        due to constraints in the machine description (it usually
123        results in removing a move generated in reload to satisfy
124        the constraints) and copies referring to the allocno which is
125        the output operand of an instruction and the allocno which is
126        an input operand dying in the instruction (creation of such
127        copies results in less register shuffling).  IRA *does not*
128        create copies between the same register allocnos from different
129        regions because we use another technique for propagating
130        hard-register preference on the borders of regions.
131
132    Allocnos (including caps) for the upper region in the region tree
133    *accumulate* information important for coloring from allocnos with
134    the same pseudo-register from nested regions.  This includes
135    hard-register and memory costs, conflicts with hard-registers,
136    allocno conflicts, allocno copies and more.  *Thus, attributes for
137    allocnos in a region have the same values as if the region had no
138    subregions*.  It means that attributes for allocnos in the
139    outermost region corresponding to the function have the same values
140    as though the allocation used only one region which is the entire
141    function.  It also means that we can look at IRA work as if the
142    first IRA did allocation for all function then it improved the
143    allocation for loops then their subloops and so on.
144
145    IRA major passes are:
146
147      o Building IRA internal representation which consists of the
148        following subpasses:
149
150        * First, IRA builds regions and creates allocnos (file
151          ira-build.c) and initializes most of their attributes.
152
153        * Then IRA finds an allocno class for each allocno and
154          calculates its initial (non-accumulated) cost of memory and
155          each hard-register of its allocno class (file ira-cost.c).
156
157        * IRA creates live ranges of each allocno, calulates register
158          pressure for each pressure class in each region, sets up
159          conflict hard registers for each allocno and info about calls
160          the allocno lives through (file ira-lives.c).
161
162        * IRA removes low register pressure loops from the regions
163          mostly to speed IRA up (file ira-build.c).
164
165        * IRA propagates accumulated allocno info from lower region
166          allocnos to corresponding upper region allocnos (file
167          ira-build.c).
168
169        * IRA creates all caps (file ira-build.c).
170
171        * Having live-ranges of allocnos and their classes, IRA creates
172          conflicting allocnos for each allocno.  Conflicting allocnos
173          are stored as a bit vector or array of pointers to the
174          conflicting allocnos whatever is more profitable (file
175          ira-conflicts.c).  At this point IRA creates allocno copies.
176
177      o Coloring.  Now IRA has all necessary info to start graph coloring
178        process.  It is done in each region on top-down traverse of the
179        region tree (file ira-color.c).  There are following subpasses:
180
181        * Finding profitable hard registers of corresponding allocno
182          class for each allocno.  For example, only callee-saved hard
183          registers are frequently profitable for allocnos living
184          through colors.  If the profitable hard register set of
185          allocno does not form a tree based on subset relation, we use
186          some approximation to form the tree.  This approximation is
187          used to figure out trivial colorability of allocnos.  The
188          approximation is a pretty rare case.
189
190        * Putting allocnos onto the coloring stack.  IRA uses Briggs
191          optimistic coloring which is a major improvement over
192          Chaitin's coloring.  Therefore IRA does not spill allocnos at
193          this point.  There is some freedom in the order of putting
194          allocnos on the stack which can affect the final result of
195          the allocation.  IRA uses some heuristics to improve the
196          order.
197          
198          We also use a modification of Chaitin-Briggs algorithm which
199          works for intersected register classes of allocnos.  To
200          figure out trivial colorability of allocnos, the mentioned
201          above tree of hard register sets is used.  To get an idea how
202          the algorithm works in i386 example, let us consider an
203          allocno to which any general hard register can be assigned.
204          If the allocno conflicts with eight allocnos to which only
205          EAX register can be assigned, given allocno is still
206          trivially colorable because all conflicting allocnos might be
207          assigned only to EAX and all other general hard registers are
208          still free.
209
210          To get an idea of the used trivial colorability criterion, it
211          is also useful to read article "Graph-Coloring Register
212          Allocation for Irregular Architectures" by Michael D. Smith
213          and Glen Holloway.  Major difference between the article
214          approach and approach used in IRA is that Smith's approach
215          takes register classes only from machine description and IRA
216          calculate register classes from intermediate code too
217          (e.g. an explicit usage of hard registers in RTL code for
218          parameter passing can result in creation of additional
219          register classes which contain or exclude the hard
220          registers).  That makes IRA approach useful for improving
221          coloring even for architectures with regular register files
222          and in fact some benchmarking shows the improvement for
223          regular class architectures is even bigger than for irregular
224          ones.  Another difference is that Smith's approach chooses
225          intersection of classes of all insn operands in which a given
226          pseudo occurs.  IRA can use bigger classes if it is still
227          more profitable than memory usage.
228
229        * Popping the allocnos from the stack and assigning them hard
230          registers.  If IRA can not assign a hard register to an
231          allocno and the allocno is coalesced, IRA undoes the
232          coalescing and puts the uncoalesced allocnos onto the stack in
233          the hope that some such allocnos will get a hard register
234          separately.  If IRA fails to assign hard register or memory
235          is more profitable for it, IRA spills the allocno.  IRA
236          assigns the allocno the hard-register with minimal full
237          allocation cost which reflects the cost of usage of the
238          hard-register for the allocno and cost of usage of the
239          hard-register for allocnos conflicting with given allocno.
240
241        * Chaitin-Briggs coloring assigns as many pseudos as possible
242          to hard registers.  After coloringh we try to improve
243          allocation with cost point of view.  We improve the
244          allocation by spilling some allocnos and assigning the freed
245          hard registers to other allocnos if it decreases the overall
246          allocation cost.
247
248        * After allono assigning in the region, IRA modifies the hard
249          register and memory costs for the corresponding allocnos in
250          the subregions to reflect the cost of possible loads, stores,
251          or moves on the border of the region and its subregions.
252          When default regional allocation algorithm is used
253          (-fira-algorithm=mixed), IRA just propagates the assignment
254          for allocnos if the register pressure in the region for the
255          corresponding pressure class is less than number of available
256          hard registers for given pressure class.
257
258      o Spill/restore code moving.  When IRA performs an allocation
259        by traversing regions in top-down order, it does not know what
260        happens below in the region tree.  Therefore, sometimes IRA
261        misses opportunities to perform a better allocation.  A simple
262        optimization tries to improve allocation in a region having
263        subregions and containing in another region.  If the
264        corresponding allocnos in the subregion are spilled, it spills
265        the region allocno if it is profitable.  The optimization
266        implements a simple iterative algorithm performing profitable
267        transformations while they are still possible.  It is fast in
268        practice, so there is no real need for a better time complexity
269        algorithm.
270
271      o Code change.  After coloring, two allocnos representing the
272        same pseudo-register outside and inside a region respectively
273        may be assigned to different locations (hard-registers or
274        memory).  In this case IRA creates and uses a new
275        pseudo-register inside the region and adds code to move allocno
276        values on the region's borders.  This is done during top-down
277        traversal of the regions (file ira-emit.c).  In some
278        complicated cases IRA can create a new allocno to move allocno
279        values (e.g. when a swap of values stored in two hard-registers
280        is needed).  At this stage, the new allocno is marked as
281        spilled.  IRA still creates the pseudo-register and the moves
282        on the region borders even when both allocnos were assigned to
283        the same hard-register.  If the reload pass spills a
284        pseudo-register for some reason, the effect will be smaller
285        because another allocno will still be in the hard-register.  In
286        most cases, this is better then spilling both allocnos.  If
287        reload does not change the allocation for the two
288        pseudo-registers, the trivial move will be removed by
289        post-reload optimizations.  IRA does not generate moves for
290        allocnos assigned to the same hard register when the default
291        regional allocation algorithm is used and the register pressure
292        in the region for the corresponding pressure class is less than
293        number of available hard registers for given pressure class.
294        IRA also does some optimizations to remove redundant stores and
295        to reduce code duplication on the region borders.
296
297      o Flattening internal representation.  After changing code, IRA
298        transforms its internal representation for several regions into
299        one region representation (file ira-build.c).  This process is
300        called IR flattening.  Such process is more complicated than IR
301        rebuilding would be, but is much faster.
302
303      o After IR flattening, IRA tries to assign hard registers to all
304        spilled allocnos.  This is impelemented by a simple and fast
305        priority coloring algorithm (see function
306        ira_reassign_conflict_allocnos::ira-color.c).  Here new allocnos
307        created during the code change pass can be assigned to hard
308        registers.
309
310      o At the end IRA calls the reload pass.  The reload pass
311        communicates with IRA through several functions in file
312        ira-color.c to improve its decisions in
313
314        * sharing stack slots for the spilled pseudos based on IRA info
315          about pseudo-register conflicts.
316
317        * reassigning hard-registers to all spilled pseudos at the end
318          of each reload iteration.
319
320        * choosing a better hard-register to spill based on IRA info
321          about pseudo-register live ranges and the register pressure
322          in places where the pseudo-register lives.
323
324    IRA uses a lot of data representing the target processors.  These
325    data are initilized in file ira.c.
326
327    If function has no loops (or the loops are ignored when
328    -fira-algorithm=CB is used), we have classic Chaitin-Briggs
329    coloring (only instead of separate pass of coalescing, we use hard
330    register preferencing).  In such case, IRA works much faster
331    because many things are not made (like IR flattening, the
332    spill/restore optimization, and the code change).
333
334    Literature is worth to read for better understanding the code:
335
336    o Preston Briggs, Keith D. Cooper, Linda Torczon.  Improvements to
337      Graph Coloring Register Allocation.
338
339    o David Callahan, Brian Koblenz.  Register allocation via
340      hierarchical graph coloring.
341
342    o Keith Cooper, Anshuman Dasgupta, Jason Eckhardt. Revisiting Graph
343      Coloring Register Allocation: A Study of the Chaitin-Briggs and
344      Callahan-Koblenz Algorithms.
345
346    o Guei-Yuan Lueh, Thomas Gross, and Ali-Reza Adl-Tabatabai. Global
347      Register Allocation Based on Graph Fusion.
348
349    o Michael D. Smith and Glenn Holloway.  Graph-Coloring Register
350      Allocation for Irregular Architectures
351
352    o Vladimir Makarov. The Integrated Register Allocator for GCC.
353
354    o Vladimir Makarov.  The top-down register allocator for irregular
355      register file architectures.
356
357 */
358
359
360 #include "config.h"
361 #include "system.h"
362 #include "coretypes.h"
363 #include "tm.h"
364 #include "regs.h"
365 #include "rtl.h"
366 #include "tm_p.h"
367 #include "target.h"
368 #include "flags.h"
369 #include "obstack.h"
370 #include "bitmap.h"
371 #include "hard-reg-set.h"
372 #include "basic-block.h"
373 #include "df.h"
374 #include "expr.h"
375 #include "recog.h"
376 #include "params.h"
377 #include "timevar.h"
378 #include "tree-pass.h"
379 #include "output.h"
380 #include "except.h"
381 #include "reload.h"
382 #include "diagnostic-core.h"
383 #include "integrate.h"
384 #include "ggc.h"
385 #include "ira-int.h"
386
387
388 struct target_ira default_target_ira;
389 struct target_ira_int default_target_ira_int;
390 #if SWITCHABLE_TARGET
391 struct target_ira *this_target_ira = &default_target_ira;
392 struct target_ira_int *this_target_ira_int = &default_target_ira_int;
393 #endif
394
395 /* A modified value of flag `-fira-verbose' used internally.  */
396 int internal_flag_ira_verbose;
397
398 /* Dump file of the allocator if it is not NULL.  */
399 FILE *ira_dump_file;
400
401 /* The number of elements in the following array.  */
402 int ira_spilled_reg_stack_slots_num;
403
404 /* The following array contains info about spilled pseudo-registers
405    stack slots used in current function so far.  */
406 struct ira_spilled_reg_stack_slot *ira_spilled_reg_stack_slots;
407
408 /* Correspondingly overall cost of the allocation, cost of the
409    allocnos assigned to hard-registers, cost of the allocnos assigned
410    to memory, cost of loads, stores and register move insns generated
411    for pseudo-register live range splitting (see ira-emit.c).  */
412 int ira_overall_cost;
413 int ira_reg_cost, ira_mem_cost;
414 int ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost;
415 int ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num;
416
417 /* All registers that can be eliminated.  */
418
419 HARD_REG_SET eliminable_regset;
420
421 /* Temporary hard reg set used for a different calculation.  */
422 static HARD_REG_SET temp_hard_regset;
423
424 \f
425
426 /* The function sets up the map IRA_REG_MODE_HARD_REGSET.  */
427 static void
428 setup_reg_mode_hard_regset (void)
429 {
430   int i, m, hard_regno;
431
432   for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
433     for (hard_regno = 0; hard_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; hard_regno++)
434       {
435         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m]);
436         for (i = hard_regno_nregs[hard_regno][m] - 1; i >= 0; i--)
437           if (hard_regno + i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
438             SET_HARD_REG_BIT (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m],
439                               hard_regno + i);
440       }
441 }
442
443 \f
444 #define no_unit_alloc_regs \
445   (this_target_ira_int->x_no_unit_alloc_regs)
446
447 /* The function sets up the three arrays declared above.  */
448 static void
449 setup_class_hard_regs (void)
450 {
451   int cl, i, hard_regno, n;
452   HARD_REG_SET processed_hard_reg_set;
453
454   ira_assert (SHRT_MAX >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
455   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
456     {
457       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
458       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
459       CLEAR_HARD_REG_SET (processed_hard_reg_set);
460       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
461         {
462           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][i] = -1;
463           ira_class_hard_reg_index[cl][i] = -1;
464         }
465       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
466         {
467 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
468           hard_regno = reg_alloc_order[i];
469 #else
470           hard_regno = i;
471 #endif
472           if (TEST_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno))
473             continue;
474           SET_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno);
475           if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, hard_regno))
476             ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = -1;
477           else
478             {
479               ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = n;
480               ira_class_hard_regs[cl][n++] = hard_regno;
481             }
482         }
483       ira_class_hard_regs_num[cl] = n;
484       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
485         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i))
486           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][n++] = i;
487       ira_assert (ira_class_hard_regs_num[cl] == n);
488     }
489 }
490
491 /* Set up IRA_AVAILABLE_CLASS_REGS.  */
492 static void
493 setup_available_class_regs (void)
494 {
495   int i, j;
496
497   memset (ira_available_class_regs, 0, sizeof (ira_available_class_regs));
498   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
499     {
500       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
501       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
502       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
503         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, j))
504           ira_available_class_regs[i]++;
505     }
506 }
507
508 /* Set up global variables defining info about hard registers for the
509    allocation.  These depend on USE_HARD_FRAME_P whose TRUE value means
510    that we can use the hard frame pointer for the allocation.  */
511 static void
512 setup_alloc_regs (bool use_hard_frame_p)
513 {
514 #ifdef ADJUST_REG_ALLOC_ORDER
515   ADJUST_REG_ALLOC_ORDER;
516 #endif
517   COPY_HARD_REG_SET (no_unit_alloc_regs, fixed_reg_set);
518   if (! use_hard_frame_p)
519     SET_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
520   setup_class_hard_regs ();
521   setup_available_class_regs ();
522 }
523
524 \f
525
526 #define alloc_reg_class_subclasses \
527   (this_target_ira_int->x_alloc_reg_class_subclasses)
528
529 /* Initialize the table of subclasses of each reg class.  */
530 static void
531 setup_reg_subclasses (void)
532 {
533   int i, j;
534   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
535
536   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
537     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
538       alloc_reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
539
540   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
541     {
542       if (i == (int) NO_REGS)
543         continue;
544
545       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
546       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
547       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
548         continue;
549       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
550         if (i != j)
551           {
552             enum reg_class *p;
553
554             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
555             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
556             if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
557                                          temp_hard_regset2))
558               continue;
559             p = &alloc_reg_class_subclasses[j][0];
560             while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
561             *p = (enum reg_class) i;
562           }
563     }
564 }
565
566 \f
567
568 /* Set up IRA_MEMORY_MOVE_COST and IRA_MAX_MEMORY_MOVE_COST.  */
569 static void
570 setup_class_subset_and_memory_move_costs (void)
571 {
572   int cl, cl2, mode, cost;
573   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
574
575   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
576     ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
577       = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1] = SHRT_MAX;
578   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
579     {
580       if (cl != (int) NO_REGS)
581         for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
582           {
583             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0]
584               = ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
585               = memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
586                                   (enum reg_class) cl, false);
587             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1]
588               = ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
589               = memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
590                                   (enum reg_class) cl, true);
591             /* Costs for NO_REGS are used in cost calculation on the
592                1st pass when the preferred register classes are not
593                known yet.  In this case we take the best scenario.  */
594             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
595                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][0])
596               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
597                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
598                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][0];
599             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
600                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][1])
601               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
602                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
603                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][1];
604           }
605     }
606   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
607     for (cl2 = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl2 >= 0; cl2--)
608       {
609         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
610         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
611         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
612         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
613         ira_class_subset_p[cl][cl2]
614           = hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2);
615         if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset2)
616             && hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl2],
617                                       reg_class_contents[cl]))
618           for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
619             {
620               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][0];
621               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0])
622                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0] = cost;
623               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][1];
624               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1])
625                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1] = cost;
626             }
627       }
628   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
629     for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
630       {
631         ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
632           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0];
633         ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
634           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1];
635       }
636   setup_reg_subclasses ();
637 }
638
639 \f
640
641 /* Define the following macro if allocation through malloc if
642    preferable.  */
643 #define IRA_NO_OBSTACK
644
645 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
646 /* Obstack used for storing all dynamic data (except bitmaps) of the
647    IRA.  */
648 static struct obstack ira_obstack;
649 #endif
650
651 /* Obstack used for storing all bitmaps of the IRA.  */
652 static struct bitmap_obstack ira_bitmap_obstack;
653
654 /* Allocate memory of size LEN for IRA data.  */
655 void *
656 ira_allocate (size_t len)
657 {
658   void *res;
659
660 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
661   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
662 #else
663   res = xmalloc (len);
664 #endif
665   return res;
666 }
667
668 /* Free memory ADDR allocated for IRA data.  */
669 void
670 ira_free (void *addr ATTRIBUTE_UNUSED)
671 {
672 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
673   /* do nothing */
674 #else
675   free (addr);
676 #endif
677 }
678
679
680 /* Allocate and returns bitmap for IRA.  */
681 bitmap
682 ira_allocate_bitmap (void)
683 {
684   return BITMAP_ALLOC (&ira_bitmap_obstack);
685 }
686
687 /* Free bitmap B allocated for IRA.  */
688 void
689 ira_free_bitmap (bitmap b ATTRIBUTE_UNUSED)
690 {
691   /* do nothing */
692 }
693
694 \f
695
696 /* Output information about allocation of all allocnos (except for
697    caps) into file F.  */
698 void
699 ira_print_disposition (FILE *f)
700 {
701   int i, n, max_regno;
702   ira_allocno_t a;
703   basic_block bb;
704
705   fprintf (f, "Disposition:");
706   max_regno = max_reg_num ();
707   for (n = 0, i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
708     for (a = ira_regno_allocno_map[i];
709          a != NULL;
710          a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
711       {
712         if (n % 4 == 0)
713           fprintf (f, "\n");
714         n++;
715         fprintf (f, " %4d:r%-4d", ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
716         if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
717           fprintf (f, "b%-3d", bb->index);
718         else
719           fprintf (f, "l%-3d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop->num);
720         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0)
721           fprintf (f, " %3d", ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
722         else
723           fprintf (f, " mem");
724       }
725   fprintf (f, "\n");
726 }
727
728 /* Outputs information about allocation of all allocnos into
729    stderr.  */
730 void
731 ira_debug_disposition (void)
732 {
733   ira_print_disposition (stderr);
734 }
735
736 \f
737
738 /* Set up ira_stack_reg_pressure_class which is the biggest pressure
739    register class containing stack registers or NO_REGS if there are
740    no stack registers.  To find this class, we iterate through all
741    register pressure classes and choose the first register pressure
742    class containing all the stack registers and having the biggest
743    size.  */
744 static void
745 setup_stack_reg_pressure_class (void)
746 {
747   ira_stack_reg_pressure_class = NO_REGS;
748 #ifdef STACK_REGS
749   {
750     int i, best, size;
751     enum reg_class cl;
752     HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
753
754     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
755     for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
756       SET_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i);
757     best = 0;
758     for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
759       {
760         cl = ira_pressure_classes[i];
761         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, temp_hard_regset);
762         AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
763         size = hard_reg_set_size (temp_hard_regset2);
764         if (best < size)
765           {
766             best = size;
767             ira_stack_reg_pressure_class = cl;
768           }
769       }
770   }
771 #endif
772 }
773
774 /* Find pressure classes which are register classes for which we
775    calculate register pressure in IRA, register pressure sensitive
776    insn scheduling, and register pressure sensitive loop invariant
777    motion.
778
779    To make register pressure calculation easy, we always use
780    non-intersected register pressure classes.  A move of hard
781    registers from one register pressure class is not more expensive
782    than load and store of the hard registers.  Most likely an allocno
783    class will be a subset of a register pressure class and in many
784    cases a register pressure class.  That makes usage of register
785    pressure classes a good approximation to find a high register
786    pressure.  */
787 static void
788 setup_pressure_classes (void)
789 {
790   int cost, i, n, curr;
791   int cl, cl2;
792   enum reg_class pressure_classes[N_REG_CLASSES];
793   int m;
794   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
795   bool insert_p;
796
797   n = 0;
798   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
799     {
800       if (ira_available_class_regs[cl] == 0)
801         continue;
802       /* Check that the moves between any hard registers of the
803          current class are not more expensive for a legal mode than
804          load/store of the hard registers of the current class.  Such
805          class is a potential candidate to be a register pressure
806          class.  */
807       for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
808         {
809           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
810           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
811           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
812                                   ira_prohibited_class_mode_regs[cl][m]);
813           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
814             continue;
815           ira_init_register_move_cost_if_necessary ((enum machine_mode) m);
816           cost = ira_register_move_cost[m][cl][cl];
817           if (cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][1]
818               || cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][0])
819             break;
820         }
821       if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
822         continue;
823       curr = 0;
824       insert_p = true;
825       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
826       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
827       /* Remove so far added pressure classes which are subset of the
828          current candidate class.  Prefer GENERAL_REGS as a pressure
829          register class to another class containing the same
830          allocatable hard registers.  We do this because machine
831          dependent cost hooks might give wrong costs for the latter
832          class but always give the right cost for the former class
833          (GENERAL_REGS).  */
834       for (i = 0; i < n; i++)
835         {
836           cl2 = pressure_classes[i];
837           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
838           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
839           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
840               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
841                   || cl2 == (int) GENERAL_REGS))
842             {
843               pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
844               insert_p = false;
845               continue;
846             }
847           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
848               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
849                   || cl == (int) GENERAL_REGS))
850             continue;
851           pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
852         }
853       /* If the current candidate is a subset of a so far added
854          pressure class, don't add it to the list of the pressure
855          classes.  */
856       if (insert_p)
857         pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl;
858       n = curr;
859     }
860 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
861   /* Check pressure classes correctness: here we check that hard
862      registers from all register pressure classes contains all hard
863      registers available for the allocation.  */
864   CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
865   CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2);
866   for (cl = 0; cl < LIM_REG_CLASSES; cl++)
867     {
868       for (i = 0; i < n; i++)
869         if ((int) pressure_classes[i] == cl)
870           break;
871       IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
872       if (i >= n)
873         IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
874     }
875   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
876   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
877   ira_assert (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset));
878 #endif
879   ira_pressure_classes_num = 0;
880   for (i = 0; i < n; i++)
881     {
882       cl = (int) pressure_classes[i];
883       ira_reg_pressure_class_p[cl] = true;
884       ira_pressure_classes[ira_pressure_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
885     }
886   setup_stack_reg_pressure_class ();
887 }
888
889 /* Set up IRA_ALLOCNO_CLASSES, IRA_ALLOCNO_CLASSES_NUM,
890    IRA_IMPORTANT_CLASSES, and IRA_IMPORTANT_CLASSES_NUM.
891
892    Target may have many subtargets and not all target hard regiters can
893    be used for allocation, e.g. x86 port in 32-bit mode can not use
894    hard registers introduced in x86-64 like r8-r15).  Some classes
895    might have the same allocatable hard registers, e.g.  INDEX_REGS
896    and GENERAL_REGS in x86 port in 32-bit mode.  To decrease different
897    calculations efforts we introduce allocno classes which contain
898    unique non-empty sets of allocatable hard-registers.
899
900    Pseudo class cost calculation in ira-costs.c is very expensive.
901    Therefore we are trying to decrease number of classes involved in
902    such calculation.  Register classes used in the cost calculation
903    are called important classes.  They are allocno classes and other
904    non-empty classes whose allocatable hard register sets are inside
905    of an allocno class hard register set.  From the first sight, it
906    looks like that they are just allocno classes.  It is not true.  In
907    example of x86-port in 32-bit mode, allocno classes will contain
908    GENERAL_REGS but not LEGACY_REGS (because allocatable hard
909    registers are the same for the both classes).  The important
910    classes will contain GENERAL_REGS and LEGACY_REGS.  It is done
911    because a machine description insn constraint may refers for
912    LEGACY_REGS and code in ira-costs.c is mostly base on investigation
913    of the insn constraints.  */
914 static void
915 setup_allocno_and_important_classes (void)
916 {
917   int i, j, n, cl;
918   bool set_p;
919   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
920   static enum reg_class classes[LIM_REG_CLASSES + 1];
921
922   n = 0;
923   /* Collect classes which contain unique sets of allocatable hard
924      registers.  Prefer GENERAL_REGS to other classes containing the
925      same set of hard registers.  */
926   for (i = 0; i < LIM_REG_CLASSES; i++)
927     {
928       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
929       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
930       for (j = 0; j < n; j++)
931         {
932           cl = classes[j];
933           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
934           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
935                                   no_unit_alloc_regs);
936           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
937                                     temp_hard_regset2))
938             break;
939         }
940       if (j >= n)
941         classes[n++] = (enum reg_class) i;
942       else if (i == GENERAL_REGS)
943         /* Prefer general regs.  For i386 example, it means that
944            we prefer GENERAL_REGS over INDEX_REGS or LEGACY_REGS
945            (all of them consists of the same available hard
946            registers).  */
947         classes[j] = (enum reg_class) i;
948     }
949   classes[n] = LIM_REG_CLASSES;
950
951   /* Set up classes which can be used for allocnos as classes
952      conatining non-empty unique sets of allocatable hard
953      registers.  */
954   ira_allocno_classes_num = 0;
955   for (i = 0; (cl = classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
956     {
957       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
958       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
959       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
960         continue;
961       ira_allocno_classes[ira_allocno_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
962     }
963   ira_important_classes_num = 0;
964   /* Add non-allocno classes containing to non-empty set of
965      allocatable hard regs.  */
966   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
967     {
968       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
969       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
970       if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
971         {
972           set_p = false;
973           for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
974             {
975               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
976                                  reg_class_contents[ira_allocno_classes[j]]);
977               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
978               if ((enum reg_class) cl == ira_allocno_classes[j])
979                 break;
980               else if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
981                                               temp_hard_regset2))
982                 set_p = true;
983             }
984           if (set_p && j >= ira_allocno_classes_num)
985             ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
986               = (enum reg_class) cl;
987         }
988     }
989   /* Now add allocno classes to the important classes.  */
990   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
991     ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
992       = ira_allocno_classes[j];
993   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
994     {
995       ira_reg_allocno_class_p[cl] = false;
996       ira_reg_pressure_class_p[cl] = false;
997     }
998   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
999     ira_reg_allocno_class_p[ira_allocno_classes[j]] = true;
1000   setup_pressure_classes ();
1001 }
1002
1003 /* Setup translation in CLASS_TRANSLATE of all classes into a class
1004    given by array CLASSES of length CLASSES_NUM.  The function is used
1005    make translation any reg class to an allocno class or to an
1006    pressure class.  This translation is necessary for some
1007    calculations when we can use only allocno or pressure classes and
1008    such translation represents an approximate representation of all
1009    classes.
1010
1011    The translation in case when allocatable hard register set of a
1012    given class is subset of allocatable hard register set of a class
1013    in CLASSES is pretty simple.  We use smallest classes from CLASSES
1014    containing a given class.  If allocatable hard register set of a
1015    given class is not a subset of any corresponding set of a class
1016    from CLASSES, we use the cheapest (with load/store point of view)
1017    class from CLASSES whose set intersects with given class set */
1018 static void
1019 setup_class_translate_array (enum reg_class *class_translate,
1020                              int classes_num, enum reg_class *classes)
1021 {
1022   int cl, mode;
1023   enum reg_class aclass, best_class, *cl_ptr;
1024   int i, cost, min_cost, best_cost;
1025
1026   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1027     class_translate[cl] = NO_REGS;
1028
1029   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1030     {
1031       aclass = classes[i];
1032       for (cl_ptr = &alloc_reg_class_subclasses[aclass][0];
1033            (cl = *cl_ptr) != LIM_REG_CLASSES;
1034            cl_ptr++)
1035         if (class_translate[cl] == NO_REGS)
1036           class_translate[cl] = aclass;
1037       class_translate[aclass] = aclass;
1038     }
1039   /* For classes which are not fully covered by one of given classes
1040      (in other words covered by more one given class), use the
1041      cheapest class.  */
1042   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1043     {
1044       if (cl == NO_REGS || class_translate[cl] != NO_REGS)
1045         continue;
1046       best_class = NO_REGS;
1047       best_cost = INT_MAX;
1048       for (i = 0; i < classes_num; i++)
1049         {
1050           aclass = classes[i];
1051           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
1052                              reg_class_contents[aclass]);
1053           AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1054           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1055           if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1056             {
1057               min_cost = INT_MAX;
1058               for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1059                 {
1060                   cost = (ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
1061                           + ira_memory_move_cost[mode][cl][1]);
1062                   if (min_cost > cost)
1063                     min_cost = cost;
1064                 }
1065               if (best_class == NO_REGS || best_cost > min_cost)
1066                 {
1067                   best_class = aclass;
1068                   best_cost = min_cost;
1069                 }
1070             }
1071         }
1072       class_translate[cl] = best_class;
1073     }
1074 }
1075
1076 /* Set up array IRA_ALLOCNO_CLASS_TRANSLATE and
1077    IRA_PRESSURE_CLASS_TRANSLATE.  */
1078 static void
1079 setup_class_translate (void)
1080 {
1081   setup_class_translate_array (ira_allocno_class_translate,
1082                                ira_allocno_classes_num, ira_allocno_classes);
1083   setup_class_translate_array (ira_pressure_class_translate,
1084                                ira_pressure_classes_num, ira_pressure_classes);
1085 }
1086
1087 /* Order numbers of allocno classes in original target allocno class
1088    array, -1 for non-allocno classes.  */
1089 static int allocno_class_order[N_REG_CLASSES];
1090
1091 /* The function used to sort the important classes.  */
1092 static int
1093 comp_reg_classes_func (const void *v1p, const void *v2p)
1094 {
1095   enum reg_class cl1 = *(const enum reg_class *) v1p;
1096   enum reg_class cl2 = *(const enum reg_class *) v2p;
1097   enum reg_class tcl1, tcl2;
1098   int diff;
1099
1100   tcl1 = ira_allocno_class_translate[cl1];
1101   tcl2 = ira_allocno_class_translate[cl2];
1102   if (tcl1 != NO_REGS && tcl2 != NO_REGS
1103       && (diff = allocno_class_order[tcl1] - allocno_class_order[tcl2]) != 0)
1104     return diff;
1105   return (int) cl1 - (int) cl2;
1106 }
1107
1108 /* For correct work of function setup_reg_class_relation we need to
1109    reorder important classes according to the order of their allocno
1110    classes.  It places important classes containing the same
1111    allocatable hard register set adjacent to each other and allocno
1112    class with the allocatable hard register set right after the other
1113    important classes with the same set.
1114
1115    In example from comments of function
1116    setup_allocno_and_important_classes, it places LEGACY_REGS and
1117    GENERAL_REGS close to each other and GENERAL_REGS is after
1118    LEGACY_REGS.  */
1119 static void
1120 reorder_important_classes (void)
1121 {
1122   int i;
1123
1124   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1125     allocno_class_order[i] = -1;
1126   for (i = 0; i < ira_allocno_classes_num; i++)
1127     allocno_class_order[ira_allocno_classes[i]] = i;
1128   qsort (ira_important_classes, ira_important_classes_num,
1129          sizeof (enum reg_class), comp_reg_classes_func);
1130   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1131     ira_important_class_nums[ira_important_classes[i]] = i;
1132 }
1133
1134 /* Set up IRA_REG_CLASS_SUBUNION, IRA_REG_CLASS_SUPERUNION,
1135    IRA_REG_CLASS_SUPER_CLASSES, IRA_REG_CLASSES_INTERSECT, and
1136    IRA_REG_CLASSES_INTERSECT_P.  For the meaning of the relations,
1137    please see corresponding comments in ira-int.h.  */
1138 static void
1139 setup_reg_class_relations (void)
1140 {
1141   int i, cl1, cl2, cl3;
1142   HARD_REG_SET intersection_set, union_set, temp_set2;
1143   bool important_class_p[N_REG_CLASSES];
1144
1145   memset (important_class_p, 0, sizeof (important_class_p));
1146   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1147     important_class_p[ira_important_classes[i]] = true;
1148   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1149     {
1150       ira_reg_class_super_classes[cl1][0] = LIM_REG_CLASSES;
1151       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1152         {
1153           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2] = false;
1154           ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = NO_REGS;
1155           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1156           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1157           COPY_HARD_REG_SET (temp_set2, reg_class_contents[cl2]);
1158           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1159           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset)
1160               && hard_reg_set_empty_p (temp_set2))
1161             {
1162               /* The both classes have no allocatable hard registers
1163                  -- take all class hard registers into account and use
1164                  reg_class_subunion and reg_class_superunion.  */
1165               for (i = 0;; i++)
1166                 {
1167                   cl3 = reg_class_subclasses[cl1][i];
1168                   if (cl3 == LIM_REG_CLASSES)
1169                     break;
1170                   if (reg_class_subset_p (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2],
1171                                           (enum reg_class) cl3))
1172                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1173                 }
1174               ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = reg_class_subunion[cl1][cl2];
1175               ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = reg_class_superunion[cl1][cl2];
1176               continue;
1177             }
1178           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2]
1179             = hard_reg_set_intersect_p (temp_hard_regset, temp_set2);
1180           if (important_class_p[cl1] && important_class_p[cl2]
1181               && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2))
1182             {
1183               /* CL1 and CL2 are important classes and CL1 allocatable
1184                  hard register set is inside of CL2 allocatable hard
1185                  registers -- make CL1 a superset of CL2.  */
1186               enum reg_class *p;
1187
1188               p = &ira_reg_class_super_classes[cl1][0];
1189               while (*p != LIM_REG_CLASSES)
1190                 p++;
1191               *p++ = (enum reg_class) cl2;
1192               *p = LIM_REG_CLASSES;
1193             }
1194           ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1195           ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1196           COPY_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl1]);
1197           AND_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl2]);
1198           AND_COMPL_HARD_REG_SET (intersection_set, no_unit_alloc_regs);
1199           COPY_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl1]);
1200           IOR_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl2]);
1201           AND_COMPL_HARD_REG_SET (union_set, no_unit_alloc_regs);
1202           for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1203             {
1204               cl3 = ira_important_classes[i];
1205               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl3]);
1206               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1207               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, intersection_set))
1208                 {
1209                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1210                      intersection of allocatable hard register sets
1211                      of CL1 and CL2.  */
1212                   COPY_HARD_REG_SET
1213                     (temp_set2,
1214                      reg_class_contents[(int)
1215                                         ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]]);
1216                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1217                   if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1218                       /* If the allocatable hard register sets are the
1219                          same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1220                          class for debugging purposes.  */
1221                       || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1222                           && (cl3 == GENERAL_REGS
1223                               || (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1224                                   && hard_reg_set_subset_p
1225                                      (reg_class_contents[cl3],
1226                                       reg_class_contents
1227                                       [(int) ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]])))))
1228                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1229                 }
1230               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, union_set))
1231                 {
1232                   /* CL3 allocatbale hard register set is inside of
1233                      union of allocatable hard register sets of CL1
1234                      and CL2.  */
1235                   COPY_HARD_REG_SET
1236                     (temp_set2,
1237                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]]);
1238                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1239                   if (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1240                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_set2, temp_hard_regset)
1241                           
1242                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1243                                                       temp_hard_regset)
1244                               || cl3 == GENERAL_REGS
1245                               /* If the allocatable hard register sets are the
1246                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1247                                  class for debugging purposes.  */
1248                               || (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1249                                   && hard_reg_set_subset_p
1250                                      (reg_class_contents[cl3],
1251                                       reg_class_contents
1252                                       [(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]])))))
1253                     ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1254                 }
1255               if (hard_reg_set_subset_p (union_set, temp_hard_regset))
1256                 {
1257                   /* CL3 allocatable hard register set contains union
1258                      of allocatable hard register sets of CL1 and
1259                      CL2.  */
1260                   COPY_HARD_REG_SET
1261                     (temp_set2,
1262                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]]);
1263                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1264                   if (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1265                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1266
1267                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1268                                                       temp_hard_regset)
1269                               || cl3 == GENERAL_REGS
1270                               /* If the allocatable hard register sets are the
1271                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1272                                  class for debugging purposes.  */
1273                               || (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1274                                   && hard_reg_set_subset_p
1275                                      (reg_class_contents[cl3],
1276                                       reg_class_contents
1277                                       [(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]])))))
1278                     ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1279                 }
1280             }
1281         }
1282     }
1283 }
1284
1285 /* Output all possible allocno classes and the translation map into
1286    file F.  */
1287 static void
1288 print_classes (FILE *f, bool pressure_p)
1289 {
1290   int classes_num = (pressure_p
1291                      ? ira_pressure_classes_num : ira_allocno_classes_num);
1292   enum reg_class *classes = (pressure_p
1293                              ? ira_pressure_classes : ira_allocno_classes);
1294   enum reg_class *class_translate = (pressure_p
1295                                      ? ira_pressure_class_translate
1296                                      : ira_allocno_class_translate);
1297   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1298   int i;
1299
1300   fprintf (f, "%s classes:\n", pressure_p ? "Pressure" : "Allocno");
1301   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1302     fprintf (f, " %s", reg_class_names[classes[i]]);
1303   fprintf (f, "\nClass translation:\n");
1304   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1305     fprintf (f, " %s -> %s\n", reg_class_names[i],
1306              reg_class_names[class_translate[i]]);
1307 }
1308
1309 /* Output all possible allocno and translation classes and the
1310    translation maps into stderr.  */
1311 void
1312 ira_debug_allocno_classes (void)
1313 {
1314   print_classes (stderr, false);
1315   print_classes (stderr, true);
1316 }
1317
1318 /* Set up different arrays concerning class subsets, allocno and
1319    important classes.  */
1320 static void
1321 find_reg_classes (void)
1322 {
1323   setup_allocno_and_important_classes ();
1324   setup_class_translate ();
1325   reorder_important_classes ();
1326   setup_reg_class_relations ();
1327 }
1328
1329 \f
1330
1331 /* Set up the array above.  */
1332 static void
1333 setup_hard_regno_aclass (void)
1334 {
1335   int i;
1336
1337   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1338     {
1339 #if 1
1340       ira_hard_regno_allocno_class[i]
1341         = (TEST_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, i)
1342            ? NO_REGS
1343            : ira_allocno_class_translate[REGNO_REG_CLASS (i)]);
1344 #else
1345       int j;
1346       enum reg_class cl;
1347       ira_hard_regno_allocno_class[i] = NO_REGS;
1348       for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1349         {
1350           cl = ira_allocno_classes[j];
1351           if (ira_class_hard_reg_index[cl][i] >= 0)
1352             {
1353               ira_hard_regno_allocno_class[i] = cl;
1354               break;
1355             }
1356         }
1357 #endif
1358     }
1359 }
1360
1361 \f
1362
1363 /* Form IRA_REG_CLASS_MAX_NREGS and IRA_REG_CLASS_MIN_NREGS maps.  */
1364 static void
1365 setup_reg_class_nregs (void)
1366 {
1367   int i, cl, cl2, m;
1368
1369   for (m = 0; m < MAX_MACHINE_MODE; m++)
1370     {
1371       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1372         ira_reg_class_max_nregs[cl][m]
1373           = ira_reg_class_min_nregs[cl][m]
1374           = CLASS_MAX_NREGS ((enum reg_class) cl, (enum machine_mode) m);
1375       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1376         for (i = 0;
1377              (cl2 = alloc_reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES;
1378              i++)
1379           if (ira_reg_class_min_nregs[cl2][m]
1380               < ira_reg_class_min_nregs[cl][m])
1381             ira_reg_class_min_nregs[cl][m] = ira_reg_class_min_nregs[cl2][m];
1382     }
1383 }
1384
1385 \f
1386
1387 /* Set up IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS.  */
1388 static void
1389 setup_prohibited_class_mode_regs (void)
1390 {
1391   int j, k, hard_regno, cl;
1392
1393   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1394     {
1395       for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1396         {
1397           CLEAR_HARD_REG_SET (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j]);
1398           for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1399             {
1400               hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1401               if (! HARD_REGNO_MODE_OK (hard_regno, (enum machine_mode) j))
1402                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1403                                   hard_regno);
1404             }
1405         }
1406     }
1407 }
1408
1409 /* Clarify IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS by excluding hard registers
1410    spanning from one register pressure class to another one.  It is
1411    called after defining the pressure classes.  */
1412 static void
1413 clarify_prohibited_class_mode_regs (void)
1414 {
1415   int j, k, hard_regno, cl, pclass, nregs;
1416
1417   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1418     for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1419       for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1420         {
1421           hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1422           if (TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j], hard_regno))
1423             continue;
1424           nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][j];
1425           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1426           for (nregs-- ;nregs >= 0; nregs--)
1427             if (((enum reg_class) pclass
1428                  != ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS
1429                                                  (hard_regno + nregs)]))
1430               {
1431                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1432                                   hard_regno);
1433                 break;
1434               }
1435         }
1436 }
1437
1438 \f
1439
1440 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST,
1441    IRA_MAX_REGISTER_MOVE_COST, IRA_MAY_MOVE_IN_COST,
1442    IRA_MAY_MOVE_OUT_COST, IRA_MAX_MAY_MOVE_IN_COST, and
1443    IRA_MAX_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE if it is not done yet.  */
1444 void
1445 ira_init_register_move_cost (enum machine_mode mode)
1446 {
1447   int cl1, cl2, cl3;
1448
1449   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1450               && ira_max_register_move_cost[mode] == NULL
1451               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1452               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL
1453               && ira_max_may_move_in_cost[mode] == NULL
1454               && ira_max_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1455   if (move_cost[mode] == NULL)
1456     init_move_cost (mode);
1457   ira_register_move_cost[mode] = move_cost[mode];
1458   /* Don't use ira_allocate because the tables exist out of scope of a
1459      IRA call.  */
1460   ira_max_register_move_cost[mode]
1461     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1462   memcpy (ira_max_register_move_cost[mode], ira_register_move_cost[mode],
1463           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1464   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1465     {
1466       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1467       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1468       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1469         continue;
1470       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1471         if (hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl1],
1472                                    reg_class_contents[cl2]))
1473           for (cl3 = 0; cl3 < N_REG_CLASSES; cl3++)
1474             {
1475               if (ira_max_register_move_cost[mode][cl2][cl3]
1476                   < ira_register_move_cost[mode][cl1][cl3])
1477                 ira_max_register_move_cost[mode][cl2][cl3]
1478                   = ira_register_move_cost[mode][cl1][cl3];
1479               if (ira_max_register_move_cost[mode][cl3][cl2]
1480                   < ira_register_move_cost[mode][cl3][cl1])
1481                 ira_max_register_move_cost[mode][cl3][cl2]
1482                   = ira_register_move_cost[mode][cl3][cl1];
1483             }
1484     }
1485   ira_may_move_in_cost[mode]
1486     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1487   memcpy (ira_may_move_in_cost[mode], may_move_in_cost[mode],
1488           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1489   ira_may_move_out_cost[mode]
1490     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1491   memcpy (ira_may_move_out_cost[mode], may_move_out_cost[mode],
1492           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1493   ira_max_may_move_in_cost[mode]
1494     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1495   memcpy (ira_max_may_move_in_cost[mode], ira_max_register_move_cost[mode],
1496           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1497   ira_max_may_move_out_cost[mode]
1498     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1499   memcpy (ira_max_may_move_out_cost[mode], ira_max_register_move_cost[mode],
1500           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1501   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1502     {
1503       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1504         {
1505           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl2]);
1506           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1507           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1508             continue;
1509           if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1510             ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1511           if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1512             ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1513           if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1514             ira_max_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1515           if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1516             ira_max_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1517           ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2]
1518             = ira_max_register_move_cost[mode][cl1][cl2];
1519           ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2]
1520             = ira_max_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2];
1521           ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2]
1522             = ira_max_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2];
1523         }
1524     }
1525 }
1526
1527 \f
1528
1529 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1530    different arrays whose values don't depend on the compiled
1531    function.  */
1532 void
1533 ira_init_once (void)
1534 {
1535   int mode;
1536
1537   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1538     {
1539       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1540       ira_max_register_move_cost[mode] = NULL;
1541       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1542       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1543       ira_max_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1544       ira_max_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1545     }
1546   ira_init_costs_once ();
1547 }
1548
1549 /* Free ira_max_register_move_cost, ira_may_move_in_cost,
1550    ira_may_move_out_cost, ira_max_may_move_in_cost, and
1551    ira_max_may_move_out_cost for each mode.  */
1552 static void
1553 free_register_move_costs (void)
1554 {
1555   int mode;
1556
1557   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1558     {
1559       free (ira_max_register_move_cost[mode]);
1560       free (ira_may_move_in_cost[mode]);
1561       free (ira_may_move_out_cost[mode]);
1562       free (ira_max_may_move_in_cost[mode]);
1563       free (ira_max_may_move_out_cost[mode]);
1564       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1565       ira_max_register_move_cost[mode] = NULL;
1566       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1567       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1568       ira_max_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1569       ira_max_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1570     }
1571 }
1572
1573 /* This is called every time when register related information is
1574    changed.  */
1575 void
1576 ira_init (void)
1577 {
1578   free_register_move_costs ();
1579   setup_reg_mode_hard_regset ();
1580   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1581   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1582   setup_reg_class_nregs ();
1583   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1584   find_reg_classes ();
1585   clarify_prohibited_class_mode_regs ();
1586   setup_hard_regno_aclass ();
1587   ira_init_costs ();
1588 }
1589
1590 /* Function called once at the end of compiler work.  */
1591 void
1592 ira_finish_once (void)
1593 {
1594   ira_finish_costs_once ();
1595   free_register_move_costs ();
1596 }
1597
1598 \f
1599 #define ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p \
1600   (this_target_ira_int->x_ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1601
1602 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1603 static void
1604 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1605 {
1606   int i, j;
1607   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat, move_insn;
1608
1609   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1610     return;
1611   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1612   test_reg1 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1613   test_reg2 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1614   move_pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, test_reg1, test_reg2);
1615   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, 0, move_pat, 0, -1, 0);
1616   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1617     {
1618       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1619       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1620         {
1621           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (enum machine_mode) i))
1622             continue;
1623           SET_REGNO_RAW (test_reg1, j);
1624           PUT_MODE (test_reg1, (enum machine_mode) i);
1625           SET_REGNO_RAW (test_reg2, j);
1626           PUT_MODE (test_reg2, (enum machine_mode) i);
1627           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1628           recog_memoized (move_insn);
1629           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1630             continue;
1631           extract_insn (move_insn);
1632           if (! constrain_operands (1))
1633             continue;
1634           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1635         }
1636     }
1637 }
1638
1639 \f
1640
1641 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading X.  */
1642 static bool
1643 ira_bad_reload_regno_1 (int regno, rtx x)
1644 {
1645   int x_regno, n, i;
1646   ira_allocno_t a;
1647   enum reg_class pref;
1648
1649   /* We only deal with pseudo regs.  */
1650   if (! x || GET_CODE (x) != REG)
1651     return false;
1652
1653   x_regno = REGNO (x);
1654   if (x_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1655     return false;
1656
1657   /* If the pseudo prefers REGNO explicitly, then do not consider
1658      REGNO a bad spill choice.  */
1659   pref = reg_preferred_class (x_regno);
1660   if (reg_class_size[pref] == 1)
1661     return !TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref], regno);
1662
1663   /* If the pseudo conflicts with REGNO, then we consider REGNO a
1664      poor choice for a reload regno.  */
1665   a = ira_regno_allocno_map[x_regno];
1666   n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1667   for (i = 0; i < n; i++)
1668     {
1669       ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1670       if (TEST_HARD_REG_BIT (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj), regno))
1671         return true;
1672     }
1673   return false;
1674 }
1675
1676 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading
1677    IN or OUT.  */
1678 bool
1679 ira_bad_reload_regno (int regno, rtx in, rtx out)
1680 {
1681   return (ira_bad_reload_regno_1 (regno, in)
1682           || ira_bad_reload_regno_1 (regno, out));
1683 }
1684
1685 /* Return TRUE if *LOC contains an asm.  */
1686 static int
1687 insn_contains_asm_1 (rtx *loc, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1688 {
1689   if ( !*loc)
1690     return FALSE;
1691   if (GET_CODE (*loc) == ASM_OPERANDS)
1692     return TRUE;
1693   return FALSE;
1694 }
1695
1696
1697 /* Return TRUE if INSN contains an ASM.  */
1698 static bool
1699 insn_contains_asm (rtx insn)
1700 {
1701   return for_each_rtx (&insn, insn_contains_asm_1, NULL);
1702 }
1703
1704 /* Add register clobbers from asm statements.  */
1705 static void
1706 compute_regs_asm_clobbered (void)
1707 {
1708   basic_block bb;
1709
1710   FOR_EACH_BB (bb)
1711     {
1712       rtx insn;
1713       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
1714         {
1715           df_ref *def_rec;
1716
1717           if (insn_contains_asm (insn))
1718             for (def_rec = DF_INSN_DEFS (insn); *def_rec; def_rec++)
1719               {
1720                 df_ref def = *def_rec;
1721                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
1722                 if (HARD_REGISTER_NUM_P (dregno))
1723                   add_to_hard_reg_set (&crtl->asm_clobbers,
1724                                        GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def)),
1725                                        dregno);
1726               }
1727         }
1728     }
1729 }
1730
1731
1732 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and REGS_EVER_LIVE.  */
1733 void
1734 ira_setup_eliminable_regset (void)
1735 {
1736 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1737   int i;
1738   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1739 #endif
1740   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
1741      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
1742      case.  At some point, we should improve this by emitting the
1743      sp-adjusting insns for this case.  */
1744   int need_fp
1745     = (! flag_omit_frame_pointer
1746        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
1747        /* We need the frame pointer to catch stack overflow exceptions
1748           if the stack pointer is moving.  */
1749        || (flag_stack_check && STACK_CHECK_MOVING_SP)
1750        || crtl->accesses_prior_frames
1751        || crtl->stack_realign_needed
1752        || targetm.frame_pointer_required ());
1753
1754   frame_pointer_needed = need_fp;
1755
1756   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
1757   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
1758
1759   compute_regs_asm_clobbered ();
1760
1761   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
1762      use those that we already know won't be eliminated.  */
1763 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1764   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
1765     {
1766       bool cannot_elim
1767         = (! targetm.can_eliminate (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
1768            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp));
1769
1770       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, eliminables[i].from))
1771         {
1772             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
1773
1774             if (cannot_elim)
1775               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
1776         }
1777       else if (cannot_elim)
1778         error ("%s cannot be used in asm here",
1779                reg_names[eliminables[i].from]);
1780       else
1781         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
1782     }
1783 #if !HARD_FRAME_POINTER_IS_FRAME_POINTER
1784   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1785     {
1786       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1787       if (need_fp)
1788         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1789     }
1790   else if (need_fp)
1791     error ("%s cannot be used in asm here",
1792            reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
1793   else
1794     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1795 #endif
1796
1797 #else
1798   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1799     {
1800       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
1801       if (need_fp)
1802         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
1803     }
1804   else if (need_fp)
1805     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
1806   else
1807     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1808 #endif
1809 }
1810
1811 \f
1812
1813 /* The length of the following two arrays.  */
1814 int ira_reg_equiv_len;
1815
1816 /* The element value is TRUE if the corresponding regno value is
1817    invariant.  */
1818 bool *ira_reg_equiv_invariant_p;
1819
1820 /* The element value is equiv constant of given pseudo-register or
1821    NULL_RTX.  */
1822 rtx *ira_reg_equiv_const;
1823
1824 /* Set up the two arrays declared above.  */
1825 static void
1826 find_reg_equiv_invariant_const (void)
1827 {
1828   unsigned int i;
1829   bool invariant_p;
1830   rtx list, insn, note, constant, x;
1831
1832   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs); i++)
1833     {
1834       constant = NULL_RTX;
1835       invariant_p = false;
1836       for (list = reg_equiv_init (i); list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
1837         {
1838           insn = XEXP (list, 0);
1839           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1840
1841           if (note == NULL_RTX)
1842             continue;
1843
1844           x = XEXP (note, 0);
1845
1846           if (! CONSTANT_P (x)
1847               || ! flag_pic || LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x))
1848             {
1849               /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
1850                  that is not a legitimate memory operand.  As later
1851                  stages of the reload assume that all addresses found
1852                  in the reg_equiv_* arrays were originally legitimate,
1853                  we ignore such REG_EQUIV notes.  */
1854               if (memory_operand (x, VOIDmode))
1855                 invariant_p = MEM_READONLY_P (x);
1856               else if (function_invariant_p (x))
1857                 {
1858                   if (GET_CODE (x) == PLUS
1859                       || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
1860                     invariant_p = true;
1861                   else
1862                     constant = x;
1863                 }
1864             }
1865         }
1866       ira_reg_equiv_invariant_p[i] = invariant_p;
1867       ira_reg_equiv_const[i] = constant;
1868     }
1869 }
1870
1871 \f
1872
1873 /* Vector of substitutions of register numbers,
1874    used to map pseudo regs into hardware regs.
1875    This is set up as a result of register allocation.
1876    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
1877    or is -1 if no hard reg was assigned.
1878    If N is a hard reg number, element N is N.  */
1879 short *reg_renumber;
1880
1881 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
1882    the allocation found by IRA.  */
1883 static void
1884 setup_reg_renumber (void)
1885 {
1886   int regno, hard_regno;
1887   ira_allocno_t a;
1888   ira_allocno_iterator ai;
1889
1890   caller_save_needed = 0;
1891   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1892     {
1893       /* There are no caps at this point.  */
1894       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
1895       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1896         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1897            somewhere in a region.  */
1898         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
1899       ira_free_allocno_updated_costs (a);
1900       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1901       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1902       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
1903       if (hard_regno >= 0)
1904         {
1905           int i, nwords;
1906           enum reg_class pclass;
1907           ira_object_t obj;
1908           
1909           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1910           nwords = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1911           for (i = 0; i < nwords; i++)
1912             {
1913               obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1914               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj),
1915                                       reg_class_contents[pclass]);
1916             }
1917           if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
1918               && ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1919                                               call_used_reg_set))
1920             {
1921               ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
1922                           || regno >= ira_reg_equiv_len
1923                           || ira_reg_equiv_const[regno]
1924                           || ira_reg_equiv_invariant_p[regno]);
1925               caller_save_needed = 1;
1926             }
1927         }
1928     }
1929 }
1930
1931 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
1932    improvements.  */
1933 static void
1934 setup_allocno_assignment_flags (void)
1935 {
1936   int hard_regno;
1937   ira_allocno_t a;
1938   ira_allocno_iterator ai;
1939
1940   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1941     {
1942       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1943         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1944            somewhere in a region.  */
1945         ira_free_allocno_updated_costs (a);
1946       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1947       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
1948          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
1949          the same value in different hard registers.  It is also
1950          impossible to assign hard registers correctly to such
1951          allocnos because the cost info and info about intersected
1952          calls are incorrect for them.  */
1953       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
1954                                 || ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->mem_optimized_dest_p
1955                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
1956                                     - ALLOCNO_CLASS_COST (a)) < 0);
1957       ira_assert (hard_regno < 0
1958                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1959                                                   reg_class_contents
1960                                                   [ALLOCNO_CLASS (a)]));
1961     }
1962 }
1963
1964 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
1965    registers and memory for allocnos.  */
1966 static void
1967 calculate_allocation_cost (void)
1968 {
1969   int hard_regno, cost;
1970   ira_allocno_t a;
1971   ira_allocno_iterator ai;
1972
1973   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
1974   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1975     {
1976       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1977       ira_assert (hard_regno < 0
1978                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p
1979                        (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1980                         reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)]));
1981       if (hard_regno < 0)
1982         {
1983           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
1984           ira_mem_cost += cost;
1985         }
1986       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
1987         {
1988           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
1989                   [ira_class_hard_reg_index
1990                    [ALLOCNO_CLASS (a)][hard_regno]]);
1991           ira_reg_cost += cost;
1992         }
1993       else
1994         {
1995           cost = ALLOCNO_CLASS_COST (a);
1996           ira_reg_cost += cost;
1997         }
1998       ira_overall_cost += cost;
1999     }
2000
2001   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2002     {
2003       fprintf (ira_dump_file,
2004                "+++Costs: overall %d, reg %d, mem %d, ld %d, st %d, move %d\n",
2005                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
2006                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
2007       fprintf (ira_dump_file, "+++       move loops %d, new jumps %d\n",
2008                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
2009     }
2010
2011 }
2012
2013 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2014 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
2015    of complicated code to transform more one region internal
2016    representation into one region representation.  */
2017 static void
2018 check_allocation (void)
2019 {
2020   ira_allocno_t a;
2021   int hard_regno, nregs, conflict_nregs;
2022   ira_allocno_iterator ai;
2023
2024   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2025     {
2026       int n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2027       int i;
2028
2029       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
2030           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
2031         continue;
2032       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
2033       if (nregs == 1)
2034         /* We allocated a single hard register.  */
2035         n = 1;
2036       else if (n > 1)
2037         /* We allocated multiple hard registers, and we will test
2038            conflicts in a granularity of single hard regs.  */
2039         nregs = 1;
2040
2041       for (i = 0; i < n; i++)
2042         {
2043           ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2044           ira_object_t conflict_obj;
2045           ira_object_conflict_iterator oci;
2046           int this_regno = hard_regno;
2047           if (n > 1)
2048             {
2049               if (WORDS_BIG_ENDIAN)
2050                 this_regno += n - i - 1;
2051               else
2052                 this_regno += i;
2053             }
2054           FOR_EACH_OBJECT_CONFLICT (obj, conflict_obj, oci)
2055             {
2056               ira_allocno_t conflict_a = OBJECT_ALLOCNO (conflict_obj);
2057               int conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a);
2058               if (conflict_hard_regno < 0)
2059                 continue;
2060
2061               conflict_nregs
2062                 = (hard_regno_nregs
2063                    [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
2064
2065               if (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a) > 1
2066                   && conflict_nregs == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a))
2067                 {
2068                   if (WORDS_BIG_ENDIAN)
2069                     conflict_hard_regno += (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a)
2070                                             - OBJECT_SUBWORD (conflict_obj) - 1);
2071                   else
2072                     conflict_hard_regno += OBJECT_SUBWORD (conflict_obj);
2073                   conflict_nregs = 1;
2074                 }
2075
2076               if ((conflict_hard_regno <= this_regno
2077                  && this_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
2078                 || (this_regno <= conflict_hard_regno
2079                     && conflict_hard_regno < this_regno + nregs))
2080                 {
2081                   fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
2082                            ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
2083                   gcc_unreachable ();
2084                 }
2085             }
2086         }
2087     }
2088 }
2089 #endif
2090
2091 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
2092    by IRA.  */
2093 static void
2094 fix_reg_equiv_init (void)
2095 {
2096   unsigned int max_regno = max_reg_num ();
2097   int i, new_regno, max;
2098   rtx x, prev, next, insn, set;
2099
2100   if (VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs) < max_regno)
2101     {
2102       max = VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs);
2103       grow_reg_equivs ();
2104       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max; i++)
2105         for (prev = NULL_RTX, x = reg_equiv_init (i);
2106              x != NULL_RTX;
2107              x = next)
2108           {
2109             next = XEXP (x, 1);
2110             insn = XEXP (x, 0);
2111             set = single_set (insn);
2112             ira_assert (set != NULL_RTX
2113                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
2114             if (REG_P (SET_DEST (set))
2115                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
2116                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
2117               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
2118             else if (REG_P (SET_SRC (set))
2119                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
2120                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
2121               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
2122             else
2123               gcc_unreachable ();
2124             if (new_regno == i)
2125               prev = x;
2126             else
2127               {
2128                 if (prev == NULL_RTX)
2129                   reg_equiv_init (i) = next;
2130                 else
2131                   XEXP (prev, 1) = next;
2132                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init (new_regno);
2133                 reg_equiv_init (new_regno) = x;
2134               }
2135           }
2136     }
2137 }
2138
2139 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2140 /* Print redundant memory-memory copies.  */
2141 static void
2142 print_redundant_copies (void)
2143 {
2144   int hard_regno;
2145   ira_allocno_t a;
2146   ira_copy_t cp, next_cp;
2147   ira_allocno_iterator ai;
2148
2149   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2150     {
2151       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2152         /* It is a cap. */
2153         continue;
2154       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2155       if (hard_regno >= 0)
2156         continue;
2157       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
2158         if (cp->first == a)
2159           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
2160         else
2161           {
2162             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
2163             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
2164                 && cp->insn != NULL_RTX
2165                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
2166               fprintf (ira_dump_file,
2167                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
2168                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
2169           }
2170     }
2171 }
2172 #endif
2173
2174 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
2175    created by IRA starting with START.  */
2176 static void
2177 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
2178 {
2179   int i, old_regno;
2180   int max_regno = max_reg_num ();
2181
2182   for (i = start; i < max_regno; i++)
2183     {
2184       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
2185       ira_assert (i != old_regno);
2186       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
2187                          reg_alternate_class (old_regno),
2188                          reg_allocno_class (old_regno));
2189       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
2190         fprintf (ira_dump_file,
2191                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
2192                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
2193                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
2194     }
2195 }
2196
2197 \f
2198
2199 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
2200    expands some arrays for pseudo-registers.  */
2201 static void
2202 expand_reg_info (int old_size)
2203 {
2204   int i;
2205   int size = max_reg_num ();
2206
2207   resize_reg_info ();
2208   for (i = old_size; i < size; i++)
2209     setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS, GENERAL_REGS);
2210 }
2211
2212 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
2213    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
2214 static bool
2215 too_high_register_pressure_p (void)
2216 {
2217   int i;
2218   enum reg_class pclass;
2219
2220   for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
2221     {
2222       pclass = ira_pressure_classes[i];
2223       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[pclass] > 10000)
2224         return true;
2225     }
2226   return false;
2227 }
2228
2229 \f
2230
2231 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
2232    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
2233    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
2234    a use of TO.  */
2235
2236 void
2237 mark_elimination (int from, int to)
2238 {
2239   basic_block bb;
2240
2241   FOR_EACH_BB (bb)
2242     {
2243       /* We don't use LIVE info in IRA.  */
2244       bitmap r = DF_LR_IN (bb);
2245
2246       if (REGNO_REG_SET_P (r, from))
2247         {
2248           CLEAR_REGNO_REG_SET (r, from);
2249           SET_REGNO_REG_SET (r, to);
2250         }
2251     }
2252 }
2253
2254 \f
2255
2256 struct equivalence
2257 {
2258   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
2259      keep track of what memory accesses might be created later,
2260      e.g. by reload.  */
2261   rtx replacement;
2262   rtx *src_p;
2263   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
2264   rtx init_insns;
2265   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
2266      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
2267   int loop_depth;
2268   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
2269   int is_arg_equivalence;
2270   /* Set when an attempt should be made to replace a register
2271      with the associated src_p entry.  */
2272   char replace;
2273 };
2274
2275 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
2276    structure for that register.  */
2277 static struct equivalence *reg_equiv;
2278
2279 /* Used for communication between the following two functions: contains
2280    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
2281 static rtx equiv_mem;
2282
2283 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
2284 static int equiv_mem_modified;
2285
2286 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
2287    Called via note_stores.  */
2288 static void
2289 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
2290                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2291 {
2292   if ((REG_P (dest)
2293        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
2294       || (MEM_P (dest)
2295           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
2296     equiv_mem_modified = 1;
2297 }
2298
2299 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
2300    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
2301    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
2302    CALL_INSN.
2303
2304    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
2305 static int
2306 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
2307 {
2308   rtx insn;
2309   rtx note;
2310
2311   equiv_mem = memref;
2312   equiv_mem_modified = 0;
2313
2314   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
2315      valid equivalence.  */
2316   if (side_effects_p (memref))
2317     return 0;
2318
2319   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
2320     {
2321       if (! INSN_P (insn))
2322         continue;
2323
2324       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
2325         return 1;
2326
2327       /* This used to ignore readonly memory and const/pure calls.  The problem
2328          is the equivalent form may reference a pseudo which gets assigned a
2329          call clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
2330          equivalent form, the value in the call-clobbered reg has been
2331          changed and all hell breaks loose.  */
2332       if (CALL_P (insn))
2333         return 0;
2334
2335       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
2336
2337       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
2338          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
2339          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
2340          the trouble.  */
2341
2342       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2343         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
2344              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
2345             && REG_P (XEXP (note, 0))
2346             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
2347           return 0;
2348     }
2349
2350   return 0;
2351 }
2352
2353 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
2354 static int
2355 equiv_init_varies_p (rtx x)
2356 {
2357   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
2358   int i;
2359   const char *fmt;
2360
2361   switch (code)
2362     {
2363     case MEM:
2364       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
2365
2366     case CONST:
2367     case CONST_INT:
2368     case CONST_DOUBLE:
2369     case CONST_FIXED:
2370     case CONST_VECTOR:
2371     case SYMBOL_REF:
2372     case LABEL_REF:
2373       return 0;
2374
2375     case REG:
2376       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
2377
2378     case ASM_OPERANDS:
2379       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2380         return 1;
2381
2382       /* Fall through.  */
2383
2384     default:
2385       break;
2386     }
2387
2388   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2389   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2390     if (fmt[i] == 'e')
2391       {
2392         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
2393           return 1;
2394       }
2395     else if (fmt[i] == 'E')
2396       {
2397         int j;
2398         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2399           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
2400             return 1;
2401       }
2402
2403   return 0;
2404 }
2405
2406 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
2407    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
2408    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
2409    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
2410 static int
2411 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
2412 {
2413   int i, j;
2414   const char *fmt;
2415   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2416
2417   switch (code)
2418     {
2419     case SET:
2420       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
2421
2422     case CC0:
2423     case CLOBBER:
2424       return 0;
2425
2426     case PRE_INC:
2427     case PRE_DEC:
2428     case POST_INC:
2429     case POST_DEC:
2430     case PRE_MODIFY:
2431     case POST_MODIFY:
2432       return 0;
2433
2434     case REG:
2435       return ((reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
2436                && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
2437               || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS
2438                   && ! rtx_varies_p (x, 0)));
2439
2440     case UNSPEC_VOLATILE:
2441       return 0;
2442
2443     case ASM_OPERANDS:
2444       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2445         return 0;
2446
2447       /* Fall through.  */
2448
2449     default:
2450       break;
2451     }
2452
2453   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2454   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2455     switch (fmt[i])
2456       {
2457       case 'e':
2458         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
2459           return 0;
2460         break;
2461       case 'E':
2462         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2463           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
2464             return 0;
2465         break;
2466       }
2467
2468   return 1;
2469 }
2470
2471 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is
2472    true.  */
2473 static int
2474 contains_replace_regs (rtx x)
2475 {
2476   int i, j;
2477   const char *fmt;
2478   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2479
2480   switch (code)
2481     {
2482     case CONST_INT:
2483     case CONST:
2484     case LABEL_REF:
2485     case SYMBOL_REF:
2486     case CONST_DOUBLE:
2487     case CONST_FIXED:
2488     case CONST_VECTOR:
2489     case PC:
2490     case CC0:
2491     case HIGH:
2492       return 0;
2493
2494     case REG:
2495       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
2496
2497     default:
2498       break;
2499     }
2500
2501   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2502   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2503     switch (fmt[i])
2504       {
2505       case 'e':
2506         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
2507           return 1;
2508         break;
2509       case 'E':
2510         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2511           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
2512             return 1;
2513         break;
2514       }
2515
2516   return 0;
2517 }
2518
2519 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
2520    to MEMREF.  */
2521 static int
2522 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
2523 {
2524   int i, j;
2525   const char *fmt;
2526   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2527
2528   switch (code)
2529     {
2530     case CONST_INT:
2531     case CONST:
2532     case LABEL_REF:
2533     case SYMBOL_REF:
2534     case CONST_DOUBLE:
2535     case CONST_FIXED:
2536     case CONST_VECTOR:
2537     case PC:
2538     case CC0:
2539     case HIGH:
2540     case LO_SUM:
2541       return 0;
2542
2543     case REG:
2544       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
2545               && memref_referenced_p (memref,
2546                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
2547
2548     case MEM:
2549       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
2550         return 1;
2551       break;
2552
2553     case SET:
2554       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
2555          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
2556       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
2557         {
2558           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
2559             return 1;
2560         }
2561       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
2562         return 1;
2563
2564       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
2565
2566     default:
2567       break;
2568     }
2569
2570   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2571   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2572     switch (fmt[i])
2573       {
2574       case 'e':
2575         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
2576           return 1;
2577         break;
2578       case 'E':
2579         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2580           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
2581             return 1;
2582         break;
2583       }
2584
2585   return 0;
2586 }
2587
2588 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
2589    that would be affected by a store to MEMREF.  */
2590 static int
2591 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
2592 {
2593   rtx insn;
2594
2595   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2596        insn = NEXT_INSN (insn))
2597     {
2598       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
2599         continue;
2600
2601       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
2602         return 1;
2603
2604       /* Nonconst functions may access memory.  */
2605       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
2606         return 1;
2607     }
2608
2609   return 0;
2610 }
2611
2612 /* Mark REG as having no known equivalence.
2613    Some instructions might have been processed before and furnished
2614    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
2615    removed.
2616    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
2617    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
2618    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
2619 static void
2620 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED,
2621           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2622 {
2623   int regno;
2624   rtx list;
2625
2626   if (!REG_P (reg))
2627     return;
2628   regno = REGNO (reg);
2629   list = reg_equiv[regno].init_insns;
2630   if (list == const0_rtx)
2631     return;
2632   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
2633   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
2634   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
2635      should keep their initialization insns.  */
2636   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2637     return;
2638   reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
2639   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
2640     {
2641       rtx insn = XEXP (list, 0);
2642       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
2643     }
2644 }
2645
2646 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
2647    equivalent replacement.  */
2648
2649 static rtx
2650 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2651 {
2652   if (REG_P (loc))
2653     {
2654       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
2655       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
2656         return simplify_replace_fn_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p,
2657                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
2658     }
2659   return NULL_RTX;
2660 }
2661
2662 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
2663 static int recorded_label_ref;
2664
2665 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
2666    compilation (either because they can be referenced in memory or are
2667    set once from a single constant).  Lower their priority for a
2668    register.
2669
2670    If such a register is only referenced once, try substituting its
2671    value into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the
2672    register completely.
2673
2674    Initialize the REG_EQUIV_INIT array of initializing insns.
2675
2676    Return non-zero if jump label rebuilding should be done.  */
2677 static int
2678 update_equiv_regs (void)
2679 {
2680   rtx insn;
2681   basic_block bb;
2682   int loop_depth;
2683   bitmap cleared_regs;
2684
2685   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
2686      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
2687   recorded_label_ref = 0;
2688
2689   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
2690   grow_reg_equivs ();
2691
2692   init_alias_analysis ();
2693
2694   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
2695      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
2696      a register can be set below its use.  */
2697   FOR_EACH_BB (bb)
2698     {
2699       loop_depth = bb->loop_depth;
2700
2701       for (insn = BB_HEAD (bb);
2702            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
2703            insn = NEXT_INSN (insn))
2704         {
2705           rtx note;
2706           rtx set;
2707           rtx dest, src;
2708           int regno;
2709
2710           if (! INSN_P (insn))
2711             continue;
2712
2713           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2714             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
2715               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
2716
2717           set = single_set (insn);
2718
2719           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
2720              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
2721           if (set == 0)
2722             {
2723               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
2724               continue;
2725             }
2726           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2727             {
2728               int i;
2729
2730               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2731                 {
2732                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2733                   if (part != set)
2734                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
2735                 }
2736             }
2737
2738           dest = SET_DEST (set);
2739           src = SET_SRC (set);
2740
2741           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
2742              register and its stack slot.  */
2743           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2744           if (note)
2745             {
2746               gcc_assert (REG_P (dest));
2747               regno = REGNO (dest);
2748
2749               /* Note that we don't want to clear reg_equiv_init even if there
2750                  are multiple sets of this register.  */
2751               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
2752
2753               /* Record for reload that this is an equivalencing insn.  */
2754               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)))
2755                 reg_equiv_init (regno)
2756                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2757
2758               /* Continue normally in case this is a candidate for
2759                  replacements.  */
2760             }
2761
2762           if (!optimize)
2763             continue;
2764
2765           /* We only handle the case of a pseudo register being set
2766              once, or always to the same value.  */
2767           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
2768              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
2769              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
2770              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
2771              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
2772              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
2773              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
2774              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
2775              or use it.  */
2776
2777           if (!REG_P (dest)
2778               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2779               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
2780               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
2781                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
2782             {
2783               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
2784                  also set somewhere else to a constant.  */
2785               note_stores (set, no_equiv, NULL);
2786               continue;
2787             }
2788
2789           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
2790
2791           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
2792              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
2793              there's no point creating it earlier than here.  */
2794           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
2795             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2796
2797           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
2798              since it represents a function call */
2799           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
2800             note = NULL_RTX;
2801
2802           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
2803               && (! note
2804                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
2805                   || (reg_equiv[regno].replacement
2806                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
2807                                         reg_equiv[regno].replacement))))
2808             {
2809               no_equiv (dest, set, NULL);
2810               continue;
2811             }
2812           /* Record this insn as initializing this register.  */
2813           reg_equiv[regno].init_insns
2814             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
2815
2816           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
2817              it is always equivalent to the constant.  */
2818           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2819               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
2820             {
2821               rtx note_value = XEXP (note, 0);
2822               remove_note (insn, note);
2823               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
2824             }
2825
2826           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
2827              of that register.  Record this insn if the register is only used once
2828              more and the equivalence value is the same as our source.
2829
2830              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
2831              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
2832              as written (if no registers are available, reload will substitute
2833              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
2834              dying in this insn whose death notes would be missed.
2835
2836              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
2837              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
2838              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
2839              note.  */
2840
2841           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2842
2843           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2844               && MEM_P (SET_SRC (set))
2845               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
2846             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
2847
2848           if (note)
2849             {
2850               int regno = REGNO (dest);
2851               rtx x = XEXP (note, 0);
2852
2853               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
2854                  equivalencing insn.  */
2855               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2856                 reg_equiv_init (regno)
2857                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2858
2859               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
2860                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
2861                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
2862                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
2863                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
2864               if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
2865                   || (GET_CODE (x) == CONST
2866                       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
2867                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == LABEL_REF)))
2868                 recorded_label_ref = 1;
2869
2870               reg_equiv[regno].replacement = x;
2871               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
2872               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
2873
2874               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
2875               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
2876                 {
2877                   /* Note that the statement below does not affect the priority
2878                      in local-alloc!  */
2879                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
2880
2881                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
2882                      set once and used once, indicate that the reference may be
2883                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
2884                      even if the register is only used in one block so that
2885                      dependencies can be handled where the last register is
2886                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
2887                      and to reduce the number of registers alive across
2888                      calls.  */
2889
2890                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
2891                       && (rtx_equal_p (x, src)
2892                           || ! equiv_init_varies_p (src))
2893                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
2894                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
2895                     reg_equiv[regno].replace = 1;
2896                 }
2897             }
2898         }
2899     }
2900
2901   if (!optimize)
2902     goto out;
2903
2904   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
2905      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
2906
2907   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2908     {
2909       rtx set, src, dest;
2910       unsigned regno;
2911
2912       if (! INSN_P (insn))
2913         continue;
2914
2915       set = single_set (insn);
2916       if (! set)
2917         continue;
2918
2919       dest = SET_DEST (set);
2920       src = SET_SRC (set);
2921
2922       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
2923          in a single basic block, see if the register is always equivalent
2924          to that memory location and if moving the store from INSN to the
2925          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
2926          initializing insn.
2927
2928          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
2929          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
2930
2931          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
2932          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
2933          optimization may move the set of this register immediately before
2934          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
2935          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
2936          pseudo.  */
2937
2938       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
2939           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2940           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2941           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2942           && reg_equiv[regno].init_insns != 0
2943           && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
2944           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
2945                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
2946           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
2947         {
2948           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
2949           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
2950               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
2951               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
2952                  multiple sets.  */
2953               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
2954             {
2955               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
2956                  the register.  */
2957               reg_equiv_init (regno)
2958                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
2959               df_notes_rescan (init_insn);
2960             }
2961         }
2962     }
2963
2964   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
2965   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
2966      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
2967      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
2968      initializing reference and this register will go away.  If we
2969      can't replace the reference, and the initializing reference is
2970      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
2971      initialization just before the use, so that they are in the same
2972      basic block.  */
2973   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
2974     {
2975       loop_depth = bb->loop_depth;
2976       for (insn = BB_END (bb);
2977            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
2978            insn = PREV_INSN (insn))
2979         {
2980           rtx link;
2981
2982           if (! INSN_P (insn))
2983             continue;
2984
2985           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
2986           if (JUMP_P (insn)
2987               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
2988             continue;
2989
2990           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
2991             {
2992               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
2993                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
2994                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
2995                 {
2996                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
2997                   rtx equiv_insn;
2998
2999                   if (! reg_equiv[regno].replace
3000                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth
3001                       /* There is no sense to move insns if we did
3002                          register pressure-sensitive scheduling was
3003                          done because it will not improve allocation
3004                          but worsen insn schedule with a big
3005                          probability.  */
3006                       || (flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
3007                     continue;
3008
3009                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
3010                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
3011                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
3012                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
3013                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
3014                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
3015                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
3016                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3017
3018                   /* We may not move instructions that can throw, since
3019                      that changes basic block boundaries and we are not
3020                      prepared to adjust the CFG to match.  */
3021                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
3022                     continue;
3023
3024                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
3025                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
3026                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
3027                     {
3028                       rtx equiv_link;
3029                       rtx last_link;
3030                       rtx note;
3031
3032                       /* Find the last note.  */
3033                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
3034                            last_link = XEXP (last_link, 1))
3035                         ;
3036
3037                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
3038                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
3039                       while (equiv_link)
3040                         {
3041                           note = equiv_link;
3042                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
3043                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3044                             {
3045                               remove_note (equiv_insn, note);
3046                               XEXP (last_link, 1) = note;
3047                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
3048                               last_link = note;
3049                             }
3050                         }
3051
3052                       remove_death (regno, insn);
3053                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
3054                       REG_FREQ (regno) = 0;
3055                       delete_insn (equiv_insn);
3056
3057                       reg_equiv[regno].init_insns
3058                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
3059
3060                       reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
3061                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3062                     }
3063                   /* Move the initialization of the register to just before
3064                      INSN.  Update the flow information.  */
3065                   else if (prev_nondebug_insn (insn) != equiv_insn)
3066                     {
3067                       rtx new_insn;
3068
3069                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
3070                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
3071                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
3072                       /* Rescan it to process the notes.  */
3073                       df_insn_rescan (new_insn);
3074
3075                       /* Make sure this insn is recognized before
3076                          reload begins, otherwise
3077                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
3078                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
3079
3080                       delete_insn (equiv_insn);
3081
3082                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
3083
3084                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
3085                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3086                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3087                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3088                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
3089
3090                       if (insn == BB_HEAD (bb))
3091                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
3092
3093                       reg_equiv_init (regno)
3094                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
3095                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3096                     }
3097                 }
3098             }
3099         }
3100     }
3101
3102   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
3103     {
3104       FOR_EACH_BB (bb)
3105         {
3106           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
3107           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
3108           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
3109           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
3110         }
3111
3112       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
3113       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
3114         for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3115           if (DEBUG_INSN_P (insn))
3116             {
3117               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
3118               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
3119                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
3120                                            adjust_cleared_regs,
3121                                            (void *) cleared_regs);
3122               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
3123                 df_insn_rescan (insn);
3124             }
3125     }
3126
3127   BITMAP_FREE (cleared_regs);
3128
3129   out:
3130   /* Clean up.  */
3131
3132   end_alias_analysis ();
3133   free (reg_equiv);
3134   return recorded_label_ref;
3135 }
3136
3137 \f
3138
3139 /* Print chain C to FILE.  */
3140 static void
3141 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
3142 {
3143   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID(c->insn));
3144   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
3145   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
3146 }
3147
3148
3149 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
3150 static void
3151 print_insn_chains (FILE *file)
3152 {
3153   struct insn_chain *c;
3154   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
3155     print_insn_chain (file, c);
3156 }
3157
3158 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
3159    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
3160 static bool
3161 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
3162 {
3163   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
3164      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
3165   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
3166 }
3167
3168 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
3169    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
3170    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
3171 static void
3172 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
3173                    int *live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
3174 {
3175   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
3176   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
3177
3178   gcc_assert (size > 0);
3179
3180   /* Been there, done that.  */
3181   if (live_subregs_used[allocnum])
3182     return;
3183
3184   /* Create a new one with zeros.  */
3185   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
3186     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
3187
3188   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
3189      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
3190   if (init_value)
3191     sbitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
3192   else
3193     sbitmap_zero (live_subregs[allocnum]);
3194
3195   /* Set the number of bits that we really want.  */
3196   live_subregs_used[allocnum] = size;
3197 }
3198
3199 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
3200    and record register life information.  */
3201 static void
3202 build_insn_chain (void)
3203 {
3204   unsigned int i;
3205   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
3206   basic_block bb;
3207   struct insn_chain *c = NULL;
3208   struct insn_chain *next = NULL;
3209   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3210   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
3211   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
3212      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
3213      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
3214      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
3215      element is non zero in live_subregs_used.  The value in
3216      live_subregs_used is number of bytes that the pseudo can
3217      occupy.  */
3218   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
3219   int *live_subregs_used = XNEWVEC (int, max_regno);
3220
3221   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
3222     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
3223       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
3224   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
3225     {
3226       bitmap_iterator bi;
3227       rtx insn;
3228
3229       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
3230       memset (live_subregs_used, 0, max_regno * sizeof (int));
3231
3232       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb), 0, i, bi)
3233         {
3234           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3235             break;
3236           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3237         }
3238
3239       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb),
3240                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
3241         {
3242           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
3243             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3244         }
3245
3246       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
3247         {
3248           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3249             {
3250               unsigned int uid = INSN_UID (insn);
3251               df_ref *def_rec;
3252               df_ref *use_rec;
3253
3254               c = new_insn_chain ();
3255               c->next = next;
3256               next = c;
3257               *p = c;
3258               p = &c->prev;
3259
3260               c->insn = insn;
3261               c->block = bb->index;
3262
3263               if (INSN_P (insn))
3264                 for (def_rec = DF_INSN_UID_DEFS (uid); *def_rec; def_rec++)
3265                   {
3266                     df_ref def = *def_rec;
3267                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
3268
3269                     /* Ignore may clobbers because these are generated
3270                        from calls. However, every other kind of def is
3271                        added to dead_or_set.  */
3272                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
3273                       {
3274                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3275                           {
3276                             if (!fixed_regs[regno])
3277                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3278                           }
3279                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3280                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3281                       }
3282
3283                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3284                          || reg_renumber[regno] >= 0
3285                          || ira_conflicts_p)
3286                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
3287                       {
3288                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
3289
3290                         /* We can model subregs, but not if they are
3291                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
3292                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3293                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3294                           {
3295                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3296                             unsigned int last = start
3297                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3298
3299                             init_live_subregs
3300                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3301                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3302
3303                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
3304                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
3305                               {
3306                                 /* Expand the range to cover entire words.
3307                                    Bytes added here are "don't care".  */
3308                                 start
3309                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
3310                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
3311                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
3312                               }
3313
3314                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3315                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3316                               last = live_subregs_used[regno];
3317
3318                             while (start < last)
3319                               {
3320                                 RESET_BIT (live_subregs[regno], start);
3321                                 start++;
3322                               }
3323
3324                             if (sbitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
3325                               {
3326                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3327                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3328                               }
3329                             else
3330                               /* Set live_relevant_regs here because
3331                                  that bit has to be true to get us to
3332                                  look at the live_subregs fields.  */
3333                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3334                           }
3335                         else
3336                           {
3337                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
3338                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
3339                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
3340                                case above so here we have to keep from
3341                                modeling the def as a killing def.  */
3342                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
3343                               {
3344                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3345                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3346                               }
3347                           }
3348                       }
3349                   }
3350
3351               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
3352               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3353
3354               if (INSN_P (insn))
3355                 for (use_rec = DF_INSN_UID_USES (uid); *use_rec; use_rec++)
3356                   {
3357                     df_ref use = *use_rec;
3358                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
3359                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
3360
3361                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
3362                        is fabricated from a def that is a partial set
3363                        to a multiword reg.  Here, we only model the
3364                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
3365                        precisely so we do not need to look at the
3366                        fabricated use. */
3367                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
3368                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
3369                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
3370                       continue;
3371
3372                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
3373                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
3374                       {
3375                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3376                           {
3377                             if (!fixed_regs[regno])
3378                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3379                           }
3380                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3381                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3382                       }
3383
3384                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3385                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3386                       {
3387                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3388                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
3389                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
3390                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3391                           {
3392                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3393                             unsigned int last = start
3394                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3395
3396                             init_live_subregs
3397                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3398                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3399
3400                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3401                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3402                               last = live_subregs_used[regno];
3403
3404                             while (start < last)
3405                               {
3406                                 SET_BIT (live_subregs[regno], start);
3407                                 start++;
3408                               }
3409                           }
3410                         else
3411                           /* Resetting the live_subregs_used is
3412                              effectively saying do not use the subregs
3413                              because we are reading the whole
3414                              pseudo.  */
3415                           live_subregs_used[regno] = 0;
3416                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3417                       }
3418                   }
3419             }
3420         }
3421
3422       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
3423          labels and jump tables that are just hanging out in between
3424          the basic blocks.  See pr33676.  */
3425       insn = BB_HEAD (bb);
3426
3427       /* Skip over the barriers and cruft.  */
3428       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
3429                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
3430         insn = PREV_INSN (insn);
3431
3432       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
3433          to get the labels and jump tables into the
3434          reload_insn_chain.  */
3435       while (insn)
3436         {
3437           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3438             {
3439               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
3440                 break;
3441
3442               c = new_insn_chain ();
3443               c->next = next;
3444               next = c;
3445               *p = c;
3446               p = &c->prev;
3447
3448               /* The block makes no sense here, but it is what the old
3449                  code did.  */
3450               c->block = bb->index;
3451               c->insn = insn;
3452               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3453             }
3454           insn = PREV_INSN (insn);
3455         }
3456     }
3457
3458   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
3459     free (live_subregs[i]);
3460
3461   reload_insn_chain = c;
3462   *p = NULL;
3463
3464   free (live_subregs);
3465   free (live_subregs_used);
3466   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
3467   BITMAP_FREE (elim_regset);
3468
3469   if (dump_file)
3470     print_insn_chains (dump_file);
3471 }
3472
3473 \f
3474
3475 /* All natural loops.  */
3476 struct loops ira_loops;
3477
3478 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
3479    mode or when the conflict table is too big.  */
3480 bool ira_conflicts_p;
3481
3482 /* This is the main entry of IRA.  */
3483 static void
3484 ira (FILE *f)
3485 {
3486   int overall_cost_before, allocated_reg_info_size;
3487   bool loops_p;
3488   int max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit;
3489   int rebuild_p;
3490   int saved_flag_ira_share_spill_slots;
3491   basic_block bb;
3492
3493   timevar_push (TV_IRA);
3494
3495   if (flag_caller_saves)
3496     init_caller_save ();
3497
3498   if (flag_ira_verbose < 10)
3499     {
3500       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
3501       ira_dump_file = f;
3502     }
3503   else
3504     {
3505       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
3506       ira_dump_file = stderr;
3507     }
3508
3509   ira_conflicts_p = optimize > 0;
3510   setup_prohibited_mode_move_regs ();
3511
3512   df_note_add_problem ();
3513
3514   if (optimize == 1)
3515     {
3516       df_live_add_problem ();
3517       df_live_set_all_dirty ();
3518     }
3519 #ifdef ENABLE_CHECKING
3520   df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
3521 #endif
3522   df_analyze ();
3523   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
3524   regstat_init_n_sets_and_refs ();
3525   regstat_compute_ri ();
3526
3527   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
3528      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
3529      to generate these warnings.  */
3530   if (warn_clobbered)
3531     generate_setjmp_warnings ();
3532
3533   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
3534      since this can impact optimizations done by the prologue and
3535      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
3536   current_function_is_leaf = leaf_function_p ();
3537
3538   if (resize_reg_info () && flag_ira_loop_pressure)
3539     ira_set_pseudo_classes (ira_dump_file);
3540
3541   rebuild_p = update_equiv_regs ();
3542
3543 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
3544   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
3545 #endif
3546   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
3547   if (optimize)
3548     {
3549       max_regno = max_reg_num ();
3550       ira_reg_equiv_len = max_regno;
3551       ira_reg_equiv_invariant_p
3552         = (bool *) ira_allocate (max_regno * sizeof (bool));
3553       memset (ira_reg_equiv_invariant_p, 0, max_regno * sizeof (bool));
3554       ira_reg_equiv_const = (rtx *) ira_allocate (max_regno * sizeof (rtx));
3555       memset (ira_reg_equiv_const, 0, max_regno * sizeof (rtx));
3556       find_reg_equiv_invariant_const ();
3557       if (rebuild_p)
3558         {
3559           timevar_push (TV_JUMP);
3560           rebuild_jump_labels (get_insns ());
3561           if (purge_all_dead_edges ())
3562             delete_unreachable_blocks ();
3563           timevar_pop (TV_JUMP);
3564         }
3565     }
3566
3567   max_regno_before_ira = allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
3568   ira_setup_eliminable_regset ();
3569
3570   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
3571   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
3572   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
3573
3574   ira_assert (current_loops == NULL);
3575   flow_loops_find (&ira_loops);
3576   record_loop_exits ();
3577   current_loops = &ira_loops;
3578
3579   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
3580     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
3581   loops_p = ira_build (optimize
3582                        && (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL
3583                            || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED));
3584
3585   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
3586
3587   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
3588   if (too_high_register_pressure_p () || cfun->calls_setjmp)
3589     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
3590        stack slots in this case -- prohibit it.  We also do this if
3591        there is setjmp call because a variable not modified between
3592        setjmp and longjmp the compiler is required to preserve its
3593        value and sharing slots does not guarantee it.  */
3594     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
3595
3596   ira_color ();
3597
3598   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
3599
3600   ira_initiate_emit_data ();
3601
3602   ira_emit (loops_p);
3603
3604   if (ira_conflicts_p)
3605     {
3606       max_regno = max_reg_num ();
3607
3608       if (! loops_p)
3609         ira_initiate_assign ();
3610       else
3611         {
3612           expand_reg_info (allocated_reg_info_size);
3613           setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos
3614             (allocated_reg_info_size);
3615           allocated_reg_info_size = max_regno;
3616
3617           if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
3618             fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
3619           ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
3620           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
3621              info.  */
3622           df_analyze ();
3623
3624           flow_loops_find (&ira_loops);
3625           record_loop_exits ();
3626           current_loops = &ira_loops;
3627
3628           setup_allocno_assignment_flags ();
3629           ira_initiate_assign ();
3630           ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
3631         }
3632     }
3633
3634   ira_finish_emit_data ();
3635
3636   setup_reg_renumber ();
3637
3638   calculate_allocation_cost ();
3639
3640 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
3641   if (ira_conflicts_p)
3642     check_allocation ();
3643 #endif
3644
3645   if (delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ()))
3646     df_analyze ();
3647
3648   if (max_regno != max_regno_before_ira)
3649     {
3650       regstat_free_n_sets_and_refs ();
3651       regstat_free_ri ();
3652       regstat_init_n_sets_and_refs ();
3653       regstat_compute_ri ();
3654     }
3655
3656   overall_cost_before = ira_overall_cost;
3657   if (! ira_conflicts_p)
3658     grow_reg_equivs ();
3659   else
3660     {
3661       fix_reg_equiv_init ();
3662
3663 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
3664       print_redundant_copies ();
3665 #endif
3666
3667       ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
3668       ira_spilled_reg_stack_slots
3669         = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
3670            ira_allocate (max_regno
3671                          * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
3672       memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
3673               max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
3674     }
3675   allocate_initial_values (reg_equivs);
3676
3677   timevar_pop (TV_IRA);
3678
3679   timevar_push (TV_RELOAD);
3680   df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
3681   build_insn_chain ();
3682
3683   reload_completed = !reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
3684
3685   timevar_pop (TV_RELOAD);
3686
3687   timevar_push (TV_IRA);
3688
3689   if (ira_conflicts_p)
3690     {
3691       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
3692
3693       ira_finish_assign ();
3694
3695     }
3696   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
3697       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
3698     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %d\n", ira_overall_cost);
3699   ira_destroy ();
3700
3701   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
3702
3703   flow_loops_free (&ira_loops);
3704   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3705   FOR_ALL_BB (bb)
3706     bb->loop_father = NULL;
3707   current_loops = NULL;
3708
3709   regstat_free_ri ();
3710   regstat_free_n_sets_and_refs ();
3711
3712   if (optimize)
3713     {
3714       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
3715
3716       ira_free (ira_reg_equiv_invariant_p);
3717       ira_free (ira_reg_equiv_const);
3718     }
3719
3720   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
3721 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
3722   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
3723 #endif
3724
3725   /* The code after the reload has changed so much that at this point
3726      we might as well just rescan everything.  Not that
3727      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
3728      touch the artificial uses and defs.  */
3729   df_finish_pass (true);
3730   if (optimize > 1)
3731     df_live_add_problem ();
3732   df_scan_alloc (NULL);
3733   df_scan_blocks ();
3734
3735   if (optimize)
3736     df_analyze ();
3737
3738   timevar_pop (TV_IRA);
3739 }
3740
3741 \f
3742
3743 static bool
3744 gate_ira (void)
3745 {
3746   return true;
3747 }
3748
3749 /* Run the integrated register allocator.  */
3750 static unsigned int
3751 rest_of_handle_ira (void)
3752 {
3753   ira (dump_file);
3754   return 0;
3755 }
3756
3757 struct rtl_opt_pass pass_ira =
3758 {
3759  {
3760   RTL_PASS,
3761   "ira",                                /* name */
3762   gate_ira,                             /* gate */
3763   rest_of_handle_ira,                   /* execute */
3764   NULL,                                 /* sub */
3765   NULL,                                 /* next */
3766   0,                                    /* static_pass_number */
3767   TV_NONE,                              /* tv_id */
3768   0,                                    /* properties_required */
3769   0,                                    /* properties_provided */
3770   0,                                    /* properties_destroyed */
3771   0,                                    /* todo_flags_start */
3772   TODO_dump_func |
3773   TODO_ggc_collect                      /* todo_flags_finish */
3774  }
3775 };