OSDN Git Service

cp/:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ira.c
1 /* Integrated Register Allocator (IRA) entry point.
2    Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* 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 *Cover class* is a register class belonging to a set of
42        non-intersecting register classes containing all of the
43        hard-registers available for register allocation.  The set of
44        all cover classes for a target is defined in the corresponding
45        machine-description file according some criteria.  Such notion
46        is needed because Chaitin-Briggs algorithm works on
47        non-intersected register classes.
48
49      o *Allocno* represents the live range of a pseudo-register in a
50        region.  Besides the obvious attributes like the corresponding
51        pseudo-register number, cover class, conflicting allocnos and
52        conflicting hard-registers, there are a few allocno attributes
53        which are important for understanding the allocation algorithm:
54
55        - *Live ranges*.  This is a list of ranges of *program
56          points* where the allocno lives.  Program points represent
57          places where a pseudo can be born or become dead (there are
58          approximately two times more program points than the insns)
59          and they are represented by integers starting with 0.  The
60          live ranges are used to find conflicts between allocnos of
61          different cover classes.  They also play very important role
62          for the transformation of the IRA internal representation of
63          several regions into a one region representation.  The later is
64          used during the reload pass work because each allocno
65          represents all of the corresponding pseudo-registers.
66
67        - *Hard-register costs*.  This is a vector of size equal to the
68          number of available hard-registers of the allocno's cover
69          class.  The cost of a callee-clobbered hard-register for an
70          allocno is increased by the cost of save/restore code around
71          the calls through the given allocno's life.  If the allocno
72          is a move instruction operand and another operand is a
73          hard-register of the allocno's cover class, the cost of the
74          hard-register is decreased by the move cost.
75
76          When an allocno is assigned, the hard-register with minimal
77          full cost is used.  Initially, a hard-register's full cost is
78          the corresponding value from the hard-register's cost vector.
79          If the allocno is connected by a *copy* (see below) to
80          another allocno which has just received a hard-register, the
81          cost of the hard-register is decreased.  Before choosing a
82          hard-register for an allocno, the allocno's current costs of
83          the hard-registers are modified by the conflict hard-register
84          costs of all of the conflicting allocnos which are not
85          assigned yet.
86
87        - *Conflict hard-register costs*.  This is a vector of the same
88          size as the hard-register costs vector.  To permit an
89          unassigned allocno to get a better hard-register, IRA uses
90          this vector to calculate the final full cost of the
91          available hard-registers.  Conflict hard-register costs of an
92          unassigned allocno are also changed with a change of the
93          hard-register cost of the allocno when a copy involving the
94          allocno is processed as described above.  This is done to
95          show other unassigned allocnos that a given allocno prefers
96          some hard-registers in order to remove the move instruction
97          corresponding to the copy.
98
99      o *Cap*.  If a pseudo-register does not live in a region but
100        lives in a nested region, IRA creates a special allocno called
101        a cap in the outer region.  A region cap is also created for a
102        subregion cap.
103
104      o *Copy*.  Allocnos can be connected by copies.  Copies are used
105        to modify hard-register costs for allocnos during coloring.
106        Such modifications reflects a preference to use the same
107        hard-register for the allocnos connected by copies.  Usually
108        copies are created for move insns (in this case it results in
109        register coalescing).  But IRA also creates copies for operands
110        of an insn which should be assigned to the same hard-register
111        due to constraints in the machine description (it usually
112        results in removing a move generated in reload to satisfy
113        the constraints) and copies referring to the allocno which is
114        the output operand of an instruction and the allocno which is
115        an input operand dying in the instruction (creation of such
116        copies results in less register shuffling).  IRA *does not*
117        create copies between the same register allocnos from different
118        regions because we use another technique for propagating
119        hard-register preference on the borders of regions.
120
121    Allocnos (including caps) for the upper region in the region tree
122    *accumulate* information important for coloring from allocnos with
123    the same pseudo-register from nested regions.  This includes
124    hard-register and memory costs, conflicts with hard-registers,
125    allocno conflicts, allocno copies and more.  *Thus, attributes for
126    allocnos in a region have the same values as if the region had no
127    subregions*.  It means that attributes for allocnos in the
128    outermost region corresponding to the function have the same values
129    as though the allocation used only one region which is the entire
130    function.  It also means that we can look at IRA work as if the
131    first IRA did allocation for all function then it improved the
132    allocation for loops then their subloops and so on.
133
134    IRA major passes are:
135
136      o Building IRA internal representation which consists of the
137        following subpasses:
138
139        * First, IRA builds regions and creates allocnos (file
140          ira-build.c) and initializes most of their attributes.
141
142        * Then IRA finds a cover class for each allocno and calculates
143          its initial (non-accumulated) cost of memory and each
144          hard-register of its cover class (file ira-cost.c).
145
146        * IRA creates live ranges of each allocno, calulates register
147          pressure for each cover class in each region, sets up
148          conflict hard registers for each allocno and info about calls
149          the allocno lives through (file ira-lives.c).
150
151        * IRA removes low register pressure loops from the regions
152          mostly to speed IRA up (file ira-build.c).
153
154        * IRA propagates accumulated allocno info from lower region
155          allocnos to corresponding upper region allocnos (file
156          ira-build.c).
157
158        * IRA creates all caps (file ira-build.c).
159
160        * Having live-ranges of allocnos and their cover classes, IRA
161          creates conflicting allocnos of the same cover class for each
162          allocno.  Conflicting allocnos are stored as a bit vector or
163          array of pointers to the conflicting allocnos whatever is
164          more profitable (file ira-conflicts.c).  At this point IRA
165          creates allocno copies.
166
167      o Coloring.  Now IRA has all necessary info to start graph coloring
168        process.  It is done in each region on top-down traverse of the
169        region tree (file ira-color.c).  There are following subpasses:
170         
171        * Optional aggressive coalescing of allocnos in the region.
172
173        * Putting allocnos onto the coloring stack.  IRA uses Briggs
174          optimistic coloring which is a major improvement over
175          Chaitin's coloring.  Therefore IRA does not spill allocnos at
176          this point.  There is some freedom in the order of putting
177          allocnos on the stack which can affect the final result of
178          the allocation.  IRA uses some heuristics to improve the order.
179
180        * Popping the allocnos from the stack and assigning them hard
181          registers.  If IRA can not assign a hard register to an
182          allocno and the allocno is coalesced, IRA undoes the
183          coalescing and puts the uncoalesced allocnos onto the stack in
184          the hope that some such allocnos will get a hard register
185          separately.  If IRA fails to assign hard register or memory
186          is more profitable for it, IRA spills the allocno.  IRA
187          assigns the allocno the hard-register with minimal full
188          allocation cost which reflects the cost of usage of the
189          hard-register for the allocno and cost of usage of the
190          hard-register for allocnos conflicting with given allocno.
191
192        * After allono assigning in the region, IRA modifies the hard
193          register and memory costs for the corresponding allocnos in
194          the subregions to reflect the cost of possible loads, stores,
195          or moves on the border of the region and its subregions.
196          When default regional allocation algorithm is used
197          (-fira-algorithm=mixed), IRA just propagates the assignment
198          for allocnos if the register pressure in the region for the
199          corresponding cover class is less than number of available
200          hard registers for given cover class.
201
202      o Spill/restore code moving.  When IRA performs an allocation
203        by traversing regions in top-down order, it does not know what
204        happens below in the region tree.  Therefore, sometimes IRA
205        misses opportunities to perform a better allocation.  A simple
206        optimization tries to improve allocation in a region having
207        subregions and containing in another region.  If the
208        corresponding allocnos in the subregion are spilled, it spills
209        the region allocno if it is profitable.  The optimization
210        implements a simple iterative algorithm performing profitable
211        transformations while they are still possible.  It is fast in
212        practice, so there is no real need for a better time complexity
213        algorithm.
214
215      o Code change.  After coloring, two allocnos representing the same
216        pseudo-register outside and inside a region respectively may be
217        assigned to different locations (hard-registers or memory).  In
218        this case IRA creates and uses a new pseudo-register inside the
219        region and adds code to move allocno values on the region's
220        borders.  This is done during top-down traversal of the regions
221        (file ira-emit.c).  In some complicated cases IRA can create a
222        new allocno to move allocno values (e.g. when a swap of values
223        stored in two hard-registers is needed).  At this stage, the
224        new allocno is marked as spilled.  IRA still creates the
225        pseudo-register and the moves on the region borders even when
226        both allocnos were assigned to the same hard-register.  If the
227        reload pass spills a pseudo-register for some reason, the
228        effect will be smaller because another allocno will still be in
229        the hard-register.  In most cases, this is better then spilling
230        both allocnos.  If reload does not change the allocation
231        for the two pseudo-registers, the trivial move will be removed
232        by post-reload optimizations.  IRA does not generate moves for
233        allocnos assigned to the same hard register when the default
234        regional allocation algorithm is used and the register pressure
235        in the region for the corresponding allocno cover class is less
236        than number of available hard registers for given cover class.
237        IRA also does some optimizations to remove redundant stores and
238        to reduce code duplication on the region borders.
239
240      o Flattening internal representation.  After changing code, IRA
241        transforms its internal representation for several regions into
242        one region representation (file ira-build.c).  This process is
243        called IR flattening.  Such process is more complicated than IR
244        rebuilding would be, but is much faster.
245
246      o After IR flattening, IRA tries to assign hard registers to all
247        spilled allocnos.  This is impelemented by a simple and fast
248        priority coloring algorithm (see function
249        ira_reassign_conflict_allocnos::ira-color.c).  Here new allocnos
250        created during the code change pass can be assigned to hard
251        registers.
252
253      o At the end IRA calls the reload pass.  The reload pass
254        communicates with IRA through several functions in file
255        ira-color.c to improve its decisions in
256
257        * sharing stack slots for the spilled pseudos based on IRA info
258          about pseudo-register conflicts.
259
260        * reassigning hard-registers to all spilled pseudos at the end
261          of each reload iteration.
262
263        * choosing a better hard-register to spill based on IRA info
264          about pseudo-register live ranges and the register pressure
265          in places where the pseudo-register lives.
266
267    IRA uses a lot of data representing the target processors.  These
268    data are initilized in file ira.c.
269
270    If function has no loops (or the loops are ignored when
271    -fira-algorithm=CB is used), we have classic Chaitin-Briggs
272    coloring (only instead of separate pass of coalescing, we use hard
273    register preferencing).  In such case, IRA works much faster
274    because many things are not made (like IR flattening, the
275    spill/restore optimization, and the code change).
276
277    Literature is worth to read for better understanding the code:
278
279    o Preston Briggs, Keith D. Cooper, Linda Torczon.  Improvements to
280      Graph Coloring Register Allocation.
281
282    o David Callahan, Brian Koblenz.  Register allocation via
283      hierarchical graph coloring.
284
285    o Keith Cooper, Anshuman Dasgupta, Jason Eckhardt. Revisiting Graph
286      Coloring Register Allocation: A Study of the Chaitin-Briggs and
287      Callahan-Koblenz Algorithms.
288
289    o Guei-Yuan Lueh, Thomas Gross, and Ali-Reza Adl-Tabatabai. Global
290      Register Allocation Based on Graph Fusion.
291
292    o Vladimir Makarov. The Integrated Register Allocator for GCC.
293
294    o Vladimir Makarov.  The top-down register allocator for irregular
295      register file architectures.
296
297 */
298
299
300 #include "config.h"
301 #include "system.h"
302 #include "coretypes.h"
303 #include "tm.h"
304 #include "regs.h"
305 #include "rtl.h"
306 #include "tm_p.h"
307 #include "target.h"
308 #include "flags.h"
309 #include "obstack.h"
310 #include "bitmap.h"
311 #include "hard-reg-set.h"
312 #include "basic-block.h"
313 #include "expr.h"
314 #include "recog.h"
315 #include "params.h"
316 #include "timevar.h"
317 #include "tree-pass.h"
318 #include "output.h"
319 #include "except.h"
320 #include "reload.h"
321 #include "errors.h"
322 #include "integrate.h"
323 #include "df.h"
324 #include "ggc.h"
325 #include "ira-int.h"
326
327
328 /* A modified value of flag `-fira-verbose' used internally.  */
329 int internal_flag_ira_verbose;
330
331 /* Dump file of the allocator if it is not NULL.  */
332 FILE *ira_dump_file;
333
334 /* Pools for allocnos, copies, allocno live ranges.  */
335 alloc_pool allocno_pool, copy_pool, allocno_live_range_pool;
336
337 /* The number of elements in the following array.  */
338 int ira_spilled_reg_stack_slots_num;
339
340 /* The following array contains info about spilled pseudo-registers
341    stack slots used in current function so far.  */
342 struct ira_spilled_reg_stack_slot *ira_spilled_reg_stack_slots;
343
344 /* Correspondingly overall cost of the allocation, cost of the
345    allocnos assigned to hard-registers, cost of the allocnos assigned
346    to memory, cost of loads, stores and register move insns generated
347    for pseudo-register live range splitting (see ira-emit.c).  */
348 int ira_overall_cost;
349 int ira_reg_cost, ira_mem_cost;
350 int ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost;
351 int ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num;
352
353 /* All registers that can be eliminated.  */
354
355 HARD_REG_SET eliminable_regset;
356
357 /* Map: hard regs X modes -> set of hard registers for storing value
358    of given mode starting with given hard register.  */
359 HARD_REG_SET ira_reg_mode_hard_regset[FIRST_PSEUDO_REGISTER][NUM_MACHINE_MODES];
360
361 /* The following two variables are array analogs of the macros
362    MEMORY_MOVE_COST and REGISTER_MOVE_COST.  */
363 short int ira_memory_move_cost[MAX_MACHINE_MODE][N_REG_CLASSES][2];
364 move_table *ira_register_move_cost[MAX_MACHINE_MODE];
365
366 /* Similar to may_move_in_cost but it is calculated in IRA instead of
367    regclass.  Another difference is that we take only available hard
368    registers into account to figure out that one register class is a
369    subset of the another one.  */
370 move_table *ira_may_move_in_cost[MAX_MACHINE_MODE];
371
372 /* Similar to may_move_out_cost but it is calculated in IRA instead of
373    regclass.  Another difference is that we take only available hard
374    registers into account to figure out that one register class is a
375    subset of the another one.  */
376 move_table *ira_may_move_out_cost[MAX_MACHINE_MODE];
377
378 /* Register class subset relation: TRUE if the first class is a subset
379    of the second one considering only hard registers available for the
380    allocation.  */
381 int ira_class_subset_p[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
382
383 /* Temporary hard reg set used for a different calculation.  */
384 static HARD_REG_SET temp_hard_regset;
385
386 \f
387
388 /* The function sets up the map IRA_REG_MODE_HARD_REGSET.  */
389 static void
390 setup_reg_mode_hard_regset (void)
391 {
392   int i, m, hard_regno;
393
394   for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
395     for (hard_regno = 0; hard_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; hard_regno++)
396       {
397         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m]);
398         for (i = hard_regno_nregs[hard_regno][m] - 1; i >= 0; i--)
399           if (hard_regno + i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
400             SET_HARD_REG_BIT (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m],
401                               hard_regno + i);
402       }
403 }
404
405 \f
406
407 /* Hard registers that can not be used for the register allocator for
408    all functions of the current compilation unit.  */
409 static HARD_REG_SET no_unit_alloc_regs;
410
411 /* Array of the number of hard registers of given class which are
412    available for allocation.  The order is defined by the
413    allocation order.  */
414 short ira_class_hard_regs[N_REG_CLASSES][FIRST_PSEUDO_REGISTER];
415
416 /* The number of elements of the above array for given register
417    class.  */
418 int ira_class_hard_regs_num[N_REG_CLASSES];
419
420 /* Index (in ira_class_hard_regs) for given register class and hard
421    register (in general case a hard register can belong to several
422    register classes).  The index is negative for hard registers
423    unavailable for the allocation. */
424 short ira_class_hard_reg_index[N_REG_CLASSES][FIRST_PSEUDO_REGISTER];
425
426 /* The function sets up the three arrays declared above.  */
427 static void
428 setup_class_hard_regs (void)
429 {
430   int cl, i, hard_regno, n;
431   HARD_REG_SET processed_hard_reg_set;
432
433   ira_assert (SHRT_MAX >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
434   /* We could call ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC here (it is usually
435      putting hard callee-used hard registers first).  But our
436      heuristics work better.  */
437   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
438     {
439       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
440       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
441       CLEAR_HARD_REG_SET (processed_hard_reg_set);
442       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
443         ira_class_hard_reg_index[cl][0] = -1;
444       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
445         {
446 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
447           hard_regno = reg_alloc_order[i];
448 #else
449           hard_regno = i;
450 #endif    
451           if (TEST_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno))
452             continue;
453           SET_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno);
454           if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, hard_regno))
455             ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = -1;
456           else
457             {
458               ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = n;
459               ira_class_hard_regs[cl][n++] = hard_regno;
460             }
461         }
462       ira_class_hard_regs_num[cl] = n;
463     }
464 }
465
466 /* Number of given class hard registers available for the register
467    allocation for given classes.  */
468 int ira_available_class_regs[N_REG_CLASSES];
469
470 /* Set up IRA_AVAILABLE_CLASS_REGS.  */
471 static void
472 setup_available_class_regs (void)
473 {
474   int i, j;
475
476   memset (ira_available_class_regs, 0, sizeof (ira_available_class_regs));
477   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
478     {
479       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
480       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
481       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
482         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, j))
483           ira_available_class_regs[i]++;
484     }
485 }
486
487 /* Set up global variables defining info about hard registers for the
488    allocation.  These depend on USE_HARD_FRAME_P whose TRUE value means
489    that we can use the hard frame pointer for the allocation.  */
490 static void
491 setup_alloc_regs (bool use_hard_frame_p)
492 {
493   COPY_HARD_REG_SET (no_unit_alloc_regs, fixed_reg_set);
494   if (! use_hard_frame_p)
495     SET_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
496   setup_class_hard_regs ();
497   setup_available_class_regs ();
498 }
499
500 \f
501
502 /* Set up IRA_MEMORY_MOVE_COST, IRA_REGISTER_MOVE_COST.  */
503 static void
504 setup_class_subset_and_memory_move_costs (void)
505 {
506   int cl, cl2, mode;
507   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
508
509   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
510     ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
511       = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1] = SHRT_MAX;
512   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
513     {
514       if (cl != (int) NO_REGS)
515         for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
516           {
517             ira_memory_move_cost[mode][cl][0] =
518               MEMORY_MOVE_COST ((enum machine_mode) mode,
519                                 (enum reg_class) cl, 0);
520             ira_memory_move_cost[mode][cl][1] =
521               MEMORY_MOVE_COST ((enum machine_mode) mode,
522                                 (enum reg_class) cl, 1);
523             /* Costs for NO_REGS are used in cost calculation on the
524                1st pass when the preferred register classes are not
525                known yet.  In this case we take the best scenario.  */
526             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
527                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][0])
528               ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
529                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][0];
530             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
531                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][1])
532               ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
533                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][1];
534           }
535       for (cl2 = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl2 >= 0; cl2--)
536         {
537           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
538           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
539           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
540           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
541           ira_class_subset_p[cl][cl2]
542             = hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2);
543         }
544     }
545 }
546
547 \f
548
549 /* Define the following macro if allocation through malloc if
550    preferable.  */
551 #define IRA_NO_OBSTACK
552
553 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
554 /* Obstack used for storing all dynamic data (except bitmaps) of the
555    IRA.  */
556 static struct obstack ira_obstack;
557 #endif
558
559 /* Obstack used for storing all bitmaps of the IRA.  */
560 static struct bitmap_obstack ira_bitmap_obstack;
561
562 /* Allocate memory of size LEN for IRA data.  */
563 void *
564 ira_allocate (size_t len)
565 {
566   void *res;
567
568 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
569   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
570 #else
571   res = xmalloc (len);
572 #endif
573   return res;
574 }
575
576 /* Reallocate memory PTR of size LEN for IRA data.  */
577 void *
578 ira_reallocate (void *ptr, size_t len)
579 {
580   void *res;
581
582 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
583   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
584 #else
585   res = xrealloc (ptr, len);
586 #endif
587   return res;
588 }
589
590 /* Free memory ADDR allocated for IRA data.  */
591 void
592 ira_free (void *addr ATTRIBUTE_UNUSED)
593 {
594 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
595   /* do nothing */
596 #else
597   free (addr);
598 #endif
599 }
600
601
602 /* Allocate and returns bitmap for IRA.  */
603 bitmap
604 ira_allocate_bitmap (void)
605 {
606   return BITMAP_ALLOC (&ira_bitmap_obstack);
607 }
608
609 /* Free bitmap B allocated for IRA.  */
610 void
611 ira_free_bitmap (bitmap b ATTRIBUTE_UNUSED)
612 {
613   /* do nothing */
614 }
615
616 \f
617
618 /* Output information about allocation of all allocnos (except for
619    caps) into file F.  */
620 void
621 ira_print_disposition (FILE *f)
622 {
623   int i, n, max_regno;
624   ira_allocno_t a;
625   basic_block bb;
626
627   fprintf (f, "Disposition:");
628   max_regno = max_reg_num ();
629   for (n = 0, i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
630     for (a = ira_regno_allocno_map[i];
631          a != NULL;
632          a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
633       {
634         if (n % 4 == 0)
635           fprintf (f, "\n");
636         n++;
637         fprintf (f, " %4d:r%-4d", ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
638         if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
639           fprintf (f, "b%-3d", bb->index);
640         else
641           fprintf (f, "l%-3d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop->num);
642         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0)
643           fprintf (f, " %3d", ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
644         else
645           fprintf (f, " mem");
646       }
647   fprintf (f, "\n");
648 }
649
650 /* Outputs information about allocation of all allocnos into
651    stderr.  */
652 void
653 ira_debug_disposition (void)
654 {
655   ira_print_disposition (stderr);
656 }
657
658 \f
659
660 /* For each reg class, table listing all the classes contained in it
661    (excluding the class itself.  Non-allocatable registers are
662    excluded from the consideration).  */
663 static enum reg_class alloc_reg_class_subclasses[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
664
665 /* Initialize the table of subclasses of each reg class.  */
666 static void
667 setup_reg_subclasses (void)
668 {
669   int i, j;
670   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
671
672   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
673     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
674       alloc_reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
675
676   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
677     {
678       if (i == (int) NO_REGS)
679         continue;
680
681       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
682       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
683       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
684         continue;
685       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
686         if (i != j)
687           {
688             enum reg_class *p;
689
690             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
691             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
692             if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
693                                          temp_hard_regset2))
694               continue;
695             p = &alloc_reg_class_subclasses[j][0];
696             while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
697             *p = (enum reg_class) i;
698           }
699     }
700 }
701
702 \f
703
704 /* Number of cover classes.  Cover classes is non-intersected register
705    classes containing all hard-registers available for the
706    allocation.  */
707 int ira_reg_class_cover_size;
708
709 /* The array containing cover classes (see also comments for macro
710    IRA_COVER_CLASSES).  Only first IRA_REG_CLASS_COVER_SIZE elements are
711    used for this.  */
712 enum reg_class ira_reg_class_cover[N_REG_CLASSES];
713
714 /* The number of elements in the subsequent array.  */
715 int ira_important_classes_num;
716
717 /* The array containing non-empty classes (including non-empty cover
718    classes) which are subclasses of cover classes.  Such classes is
719    important for calculation of the hard register usage costs.  */
720 enum reg_class ira_important_classes[N_REG_CLASSES];
721
722 /* The array containing indexes of important classes in the previous
723    array.  The array elements are defined only for important
724    classes.  */
725 int ira_important_class_nums[N_REG_CLASSES];
726
727 /* Set the four global variables defined above.  */
728 static void
729 setup_cover_and_important_classes (void)
730 {
731   int i, j, n, cl;
732   bool set_p, eq_p;
733   const enum reg_class *cover_classes;
734   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
735   static enum reg_class classes[LIM_REG_CLASSES + 1];
736
737   if (targetm.ira_cover_classes == NULL)
738     cover_classes = NULL;
739   else
740     cover_classes = targetm.ira_cover_classes ();
741   if (cover_classes == NULL)
742     ira_assert (flag_ira_algorithm == IRA_ALGORITHM_PRIORITY);
743   else
744     {
745       for (i = 0; (cl = cover_classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
746         classes[i] = (enum reg_class) cl;
747       classes[i] = LIM_REG_CLASSES;
748     }
749
750   if (flag_ira_algorithm == IRA_ALGORITHM_PRIORITY)
751     {
752       n = 0;
753       for (i = 0; i <= LIM_REG_CLASSES; i++)
754         {
755           if (i == NO_REGS)
756             continue;
757 #ifdef CONSTRAINT_NUM_DEFINED_P
758           for (j = 0; j < CONSTRAINT__LIMIT; j++)
759             if ((int) REG_CLASS_FOR_CONSTRAINT ((enum constraint_num) j) == i)
760               break;
761           if (j < CONSTRAINT__LIMIT)
762             {
763               classes[n++] = (enum reg_class) i;
764               continue;
765             }
766 #endif
767           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
768           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
769           for (j = 0; j < LIM_REG_CLASSES; j++)
770             {
771               if (i == j)
772                 continue;
773               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
774               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
775                                       no_unit_alloc_regs);
776               if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
777                                         temp_hard_regset2))
778                     break;
779             }
780           if (j >= i)
781             classes[n++] = (enum reg_class) i;
782         }
783       classes[n] = LIM_REG_CLASSES;
784     }
785
786   ira_reg_class_cover_size = 0;
787   for (i = 0; (cl = classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
788     {
789       for (j = 0; j < i; j++)
790         if (flag_ira_algorithm != IRA_ALGORITHM_PRIORITY
791             && reg_classes_intersect_p ((enum reg_class) cl, classes[j]))
792           gcc_unreachable ();
793       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
794       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
795       if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
796         ira_reg_class_cover[ira_reg_class_cover_size++] = (enum reg_class) cl;
797     }
798   ira_important_classes_num = 0;
799   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
800     {
801       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
802       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
803       if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
804         {
805           set_p = eq_p = false;
806           for (j = 0; j < ira_reg_class_cover_size; j++)
807             {
808               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
809               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
810               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
811                                  reg_class_contents[ira_reg_class_cover[j]]);
812               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
813               if ((enum reg_class) cl == ira_reg_class_cover[j])
814                 {
815                   eq_p = false;
816                   set_p = true;
817                   break;
818                 }
819               else if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
820                                              temp_hard_regset2))
821                 eq_p = true;
822               else if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
823                                               temp_hard_regset2))
824                 set_p = true;
825             }
826           if (set_p && ! eq_p)
827             {
828               ira_important_class_nums[cl] = ira_important_classes_num;
829               ira_important_classes[ira_important_classes_num++] =
830                 (enum reg_class) cl;
831             }
832         }
833     }
834 }
835
836 /* Map of all register classes to corresponding cover class containing
837    the given class.  If given class is not a subset of a cover class,
838    we translate it into the cheapest cover class.  */
839 enum reg_class ira_class_translate[N_REG_CLASSES];
840
841 /* Set up array IRA_CLASS_TRANSLATE.  */
842 static void
843 setup_class_translate (void)
844 {
845   int cl, mode;
846   enum reg_class cover_class, best_class, *cl_ptr;
847   int i, cost, min_cost, best_cost;
848
849   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
850     ira_class_translate[cl] = NO_REGS;
851   
852   if (flag_ira_algorithm == IRA_ALGORITHM_PRIORITY)
853     for (cl = 0; cl < LIM_REG_CLASSES; cl++)
854       {
855         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
856         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
857         for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
858           {
859             HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
860             
861             cover_class = ira_reg_class_cover[i];
862             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
863                                reg_class_contents[cover_class]);
864             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
865             if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2))
866               ira_class_translate[cl] = cover_class;
867           }
868       }
869   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
870     {
871       cover_class = ira_reg_class_cover[i];
872       if (flag_ira_algorithm != IRA_ALGORITHM_PRIORITY)
873         for (cl_ptr = &alloc_reg_class_subclasses[cover_class][0];
874              (cl = *cl_ptr) != LIM_REG_CLASSES;
875              cl_ptr++)
876           {
877             if (ira_class_translate[cl] == NO_REGS)
878               ira_class_translate[cl] = cover_class;
879 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
880             else
881               {
882                 COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
883                 AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
884                 if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
885                   gcc_unreachable ();
886               }
887 #endif
888           }
889       ira_class_translate[cover_class] = cover_class;
890     }
891   /* For classes which are not fully covered by a cover class (in
892      other words covered by more one cover class), use the cheapest
893      cover class.  */
894   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
895     {
896       if (cl == NO_REGS || ira_class_translate[cl] != NO_REGS)
897         continue;
898       best_class = NO_REGS;
899       best_cost = INT_MAX;
900       for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
901         {
902           cover_class = ira_reg_class_cover[i];
903           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
904                              reg_class_contents[cover_class]);
905           AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
906           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
907           if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
908             {
909               min_cost = INT_MAX;
910               for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
911                 {
912                   cost = (ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
913                           + ira_memory_move_cost[mode][cl][1]);
914                   if (min_cost > cost)
915                     min_cost = cost;
916                 }
917               if (best_class == NO_REGS || best_cost > min_cost)
918                 {
919                   best_class = cover_class;
920                   best_cost = min_cost;
921                 }
922             }
923         }
924       ira_class_translate[cl] = best_class;
925     }
926 }
927
928 /* The biggest important reg_class inside of intersection of the two
929    reg_classes (that is calculated taking only hard registers
930    available for allocation into account).  If the both reg_classes
931    contain no hard registers available for allocation, the value is
932    calculated by taking all hard-registers including fixed ones into
933    account.  */
934 enum reg_class ira_reg_class_intersect[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
935
936 /* True if the two classes (that is calculated taking only hard
937    registers available for allocation into account) are
938    intersected.  */
939 bool ira_reg_classes_intersect_p[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
940
941 /* Important classes with end marker LIM_REG_CLASSES which are
942    supersets with given important class (the first index).  That
943    includes given class itself.  This is calculated taking only hard
944    registers available for allocation into account.  */
945 enum reg_class ira_reg_class_super_classes[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
946
947 /* The biggest important reg_class inside of union of the two
948    reg_classes (that is calculated taking only hard registers
949    available for allocation into account).  If the both reg_classes
950    contain no hard registers available for allocation, the value is
951    calculated by taking all hard-registers including fixed ones into
952    account.  In other words, the value is the corresponding
953    reg_class_subunion value.  */
954 enum reg_class ira_reg_class_union[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
955
956 /* Set up the above reg class relations.  */
957 static void
958 setup_reg_class_relations (void)
959 {
960   int i, cl1, cl2, cl3;
961   HARD_REG_SET intersection_set, union_set, temp_set2;
962   bool important_class_p[N_REG_CLASSES];
963
964   memset (important_class_p, 0, sizeof (important_class_p));
965   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
966     important_class_p[ira_important_classes[i]] = true;
967   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
968     {
969       ira_reg_class_super_classes[cl1][0] = LIM_REG_CLASSES;
970       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
971         {
972           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2] = false;
973           ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = NO_REGS;
974           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
975           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
976           COPY_HARD_REG_SET (temp_set2, reg_class_contents[cl2]);
977           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
978           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset)
979               && hard_reg_set_empty_p (temp_set2))
980             {
981               for (i = 0;; i++)
982                 {
983                   cl3 = reg_class_subclasses[cl1][i];
984                   if (cl3 == LIM_REG_CLASSES)
985                     break;
986                   if (reg_class_subset_p (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2],
987                                           (enum reg_class) cl3))
988                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
989                 }
990               ira_reg_class_union[cl1][cl2] = reg_class_subunion[cl1][cl2];
991               continue;
992             }
993           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2]
994             = hard_reg_set_intersect_p (temp_hard_regset, temp_set2);
995           if (important_class_p[cl1] && important_class_p[cl2]
996               && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2))
997             {
998               enum reg_class *p;
999
1000               p = &ira_reg_class_super_classes[cl1][0];
1001               while (*p != LIM_REG_CLASSES)
1002                 p++;
1003               *p++ = (enum reg_class) cl2;
1004               *p = LIM_REG_CLASSES;
1005             }
1006           ira_reg_class_union[cl1][cl2] = NO_REGS;
1007           COPY_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl1]);
1008           AND_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl2]);
1009           AND_COMPL_HARD_REG_SET (intersection_set, no_unit_alloc_regs);
1010           COPY_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl1]);
1011           IOR_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl2]);
1012           AND_COMPL_HARD_REG_SET (union_set, no_unit_alloc_regs);
1013           for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1014             {
1015               cl3 = ira_important_classes[i];
1016               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl3]);
1017               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1018               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, intersection_set))
1019                 {
1020                   COPY_HARD_REG_SET
1021                     (temp_set2,
1022                      reg_class_contents[(int)
1023                                         ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]]);
1024                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1025                   if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1026                       /* Ignore unavailable hard registers and prefer
1027                          smallest class for debugging purposes.  */
1028                       || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1029                           && hard_reg_set_subset_p
1030                              (reg_class_contents[cl3],
1031                               reg_class_contents
1032                               [(int) ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]])))
1033                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1034                 }
1035               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, union_set))
1036                 {
1037                   COPY_HARD_REG_SET
1038                     (temp_set2,
1039                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_union[cl1][cl2]]);
1040                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1041                   if (ira_reg_class_union[cl1][cl2] == NO_REGS
1042                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_set2, temp_hard_regset)
1043                       
1044                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1045                                                       temp_hard_regset)
1046                               /* Ignore unavailable hard registers and
1047                                  prefer smallest class for debugging
1048                                  purposes.  */
1049                               || hard_reg_set_subset_p
1050                                  (reg_class_contents[cl3],
1051                                   reg_class_contents
1052                                   [(int) ira_reg_class_union[cl1][cl2]]))))
1053                     ira_reg_class_union[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1054                 }
1055             }
1056         }
1057     }
1058 }
1059
1060 /* Output all cover classes and the translation map into file F.  */
1061 static void
1062 print_class_cover (FILE *f)
1063 {
1064   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1065   int i;
1066
1067   fprintf (f, "Class cover:\n");
1068   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1069     fprintf (f, " %s", reg_class_names[ira_reg_class_cover[i]]);
1070   fprintf (f, "\nClass translation:\n");
1071   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1072     fprintf (f, " %s -> %s\n", reg_class_names[i],
1073              reg_class_names[ira_class_translate[i]]);
1074 }
1075
1076 /* Output all cover classes and the translation map into
1077    stderr.  */
1078 void
1079 ira_debug_class_cover (void)
1080 {
1081   print_class_cover (stderr);
1082 }
1083
1084 /* Set up different arrays concerning class subsets, cover and
1085    important classes.  */
1086 static void
1087 find_reg_class_closure (void)
1088 {
1089   setup_reg_subclasses ();
1090   setup_cover_and_important_classes ();
1091   setup_class_translate ();
1092   setup_reg_class_relations ();
1093 }
1094
1095 \f
1096
1097 /* Map: hard register number -> cover class it belongs to.  If the
1098    corresponding class is NO_REGS, the hard register is not available
1099    for allocation.  */
1100 enum reg_class ira_hard_regno_cover_class[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1101
1102 /* Set up the array above.  */
1103 static void
1104 setup_hard_regno_cover_class (void)
1105 {
1106   int i, j;
1107   enum reg_class cl;
1108
1109   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1110     {
1111       ira_hard_regno_cover_class[i] = NO_REGS;
1112       for (j = 0; j < ira_reg_class_cover_size; j++)
1113         {
1114           cl = ira_reg_class_cover[j];
1115           if (ira_class_hard_reg_index[cl][i] >= 0)
1116             {
1117               ira_hard_regno_cover_class[i] = cl;
1118               break;
1119             }
1120         }
1121             
1122     }
1123 }
1124
1125 \f
1126
1127 /* Map: register class x machine mode -> number of hard registers of
1128    given class needed to store value of given mode.  If the number is
1129    different, the size will be negative.  */
1130 int ira_reg_class_nregs[N_REG_CLASSES][MAX_MACHINE_MODE];
1131
1132 /* Maximal value of the previous array elements.  */
1133 int ira_max_nregs;
1134
1135 /* Form IRA_REG_CLASS_NREGS map.  */
1136 static void
1137 setup_reg_class_nregs (void)
1138 {
1139   int cl, m;
1140
1141   ira_max_nregs = -1;
1142   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1143     for (m = 0; m < MAX_MACHINE_MODE; m++)
1144       {
1145         ira_reg_class_nregs[cl][m] = CLASS_MAX_NREGS ((enum reg_class) cl,
1146                                                       (enum machine_mode) m);
1147         if (ira_max_nregs < ira_reg_class_nregs[cl][m])
1148           ira_max_nregs = ira_reg_class_nregs[cl][m];
1149       }
1150 }
1151
1152 \f
1153
1154 /* Array whose values are hard regset of hard registers available for
1155    the allocation of given register class whose HARD_REGNO_MODE_OK
1156    values for given mode are zero.  */
1157 HARD_REG_SET prohibited_class_mode_regs[N_REG_CLASSES][NUM_MACHINE_MODES];
1158
1159 /* Set up PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS.  */
1160 static void
1161 setup_prohibited_class_mode_regs (void)
1162 {
1163   int i, j, k, hard_regno;
1164   enum reg_class cl;
1165
1166   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1167     {
1168       cl = ira_reg_class_cover[i];
1169       for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1170         {
1171           CLEAR_HARD_REG_SET (prohibited_class_mode_regs[cl][j]);
1172           for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1173             {
1174               hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1175               if (! HARD_REGNO_MODE_OK (hard_regno, (enum machine_mode) j))
1176                 SET_HARD_REG_BIT (prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1177                                   hard_regno);
1178             }
1179         }
1180     }
1181 }
1182
1183 \f
1184
1185 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST,
1186    IRA_MAY_MOVE_IN_COST, and IRA_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE if it is
1187    not done yet.  */
1188 void
1189 ira_init_register_move_cost (enum machine_mode mode)
1190 {
1191   int cl1, cl2;
1192
1193   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1194               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1195               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1196   if (move_cost[mode] == NULL)
1197     init_move_cost (mode);
1198   ira_register_move_cost[mode] = move_cost[mode];
1199   /* Don't use ira_allocate because the tables exist out of scope of a
1200      IRA call.  */
1201   ira_may_move_in_cost[mode]
1202     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1203   memcpy (ira_may_move_in_cost[mode], may_move_in_cost[mode],
1204           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1205   ira_may_move_out_cost[mode]
1206     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1207   memcpy (ira_may_move_out_cost[mode], may_move_out_cost[mode],
1208           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1209   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1210     {
1211       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1212         {
1213           if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1214             ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1215           if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1216             ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1217         }
1218     }
1219 }
1220
1221 \f
1222
1223 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1224    different arrays whose values don't depend on the compiled
1225    function.  */
1226 void
1227 ira_init_once (void)
1228 {
1229   int mode;
1230
1231   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1232     {
1233       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1234       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1235       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1236     }
1237   ira_init_costs_once ();
1238 }
1239
1240 /* Free ira_register_move_cost, ira_may_move_in_cost, and
1241    ira_may_move_out_cost for each mode.  */
1242 static void
1243 free_register_move_costs (void)
1244 {
1245   int mode;
1246
1247   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1248     {
1249       if (ira_may_move_in_cost[mode] != NULL)
1250         free (ira_may_move_in_cost[mode]);
1251       if (ira_may_move_out_cost[mode] != NULL)
1252         free (ira_may_move_out_cost[mode]);
1253       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1254       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1255       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1256     }
1257 }
1258
1259 /* This is called every time when register related information is
1260    changed.  */
1261 void
1262 ira_init (void)
1263 {
1264   free_register_move_costs ();
1265   setup_reg_mode_hard_regset ();
1266   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1267   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1268   find_reg_class_closure ();
1269   setup_hard_regno_cover_class ();
1270   setup_reg_class_nregs ();
1271   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1272   ira_init_costs ();
1273 }
1274
1275 /* Function called once at the end of compiler work.  */
1276 void
1277 ira_finish_once (void)
1278 {
1279   ira_finish_costs_once ();
1280   free_register_move_costs ();
1281 }
1282
1283 \f
1284
1285 /* Array whose values are hard regset of hard registers for which
1286    move of the hard register in given mode into itself is
1287    prohibited.  */
1288 HARD_REG_SET ira_prohibited_mode_move_regs[NUM_MACHINE_MODES];
1289
1290 /* Flag of that the above array has been initialized.  */
1291 static bool ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = false;
1292
1293 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1294 static void
1295 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1296 {
1297   int i, j;
1298   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat, move_insn;
1299
1300   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1301     return;
1302   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1303   test_reg1 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1304   test_reg2 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1305   move_pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, test_reg1, test_reg2);
1306   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, 0, 0, move_pat, -1, 0);
1307   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1308     {
1309       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1310       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1311         {
1312           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (enum machine_mode) i))
1313             continue;
1314           SET_REGNO (test_reg1, j);
1315           PUT_MODE (test_reg1, (enum machine_mode) i);
1316           SET_REGNO (test_reg2, j);
1317           PUT_MODE (test_reg2, (enum machine_mode) i);
1318           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1319           recog_memoized (move_insn);
1320           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1321             continue;
1322           extract_insn (move_insn);
1323           if (! constrain_operands (1))
1324             continue;
1325           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1326         }
1327     }
1328 }
1329
1330 \f
1331
1332 /* Function specific hard registers that can not be used for the
1333    register allocation.  */
1334 HARD_REG_SET ira_no_alloc_regs;
1335
1336 /* Return TRUE if *LOC contains an asm.  */
1337 static int
1338 insn_contains_asm_1 (rtx *loc, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1339 {
1340   if ( !*loc)
1341     return FALSE;
1342   if (GET_CODE (*loc) == ASM_OPERANDS)
1343     return TRUE;
1344   return FALSE;
1345 }
1346
1347
1348 /* Return TRUE if INSN contains an ASM.  */
1349 static bool
1350 insn_contains_asm (rtx insn)
1351 {
1352   return for_each_rtx (&insn, insn_contains_asm_1, NULL);
1353 }
1354
1355 /* Set up regs_asm_clobbered.  */
1356 static void
1357 compute_regs_asm_clobbered (char *regs_asm_clobbered)
1358 {
1359   basic_block bb;
1360
1361   memset (regs_asm_clobbered, 0, sizeof (char) * FIRST_PSEUDO_REGISTER);
1362   
1363   FOR_EACH_BB (bb)
1364     {
1365       rtx insn;
1366       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
1367         {
1368           df_ref *def_rec;
1369
1370           if (insn_contains_asm (insn))
1371             for (def_rec = DF_INSN_DEFS (insn); *def_rec; def_rec++)
1372               {
1373                 df_ref def = *def_rec;
1374                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
1375                 if (dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1376                   {
1377                     unsigned int i;
1378                     enum machine_mode mode = GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def));
1379                     unsigned int end = dregno 
1380                       + hard_regno_nregs[dregno][mode] - 1;
1381
1382                     for (i = dregno; i <= end; ++i)
1383                       regs_asm_clobbered[i] = 1;
1384                   }
1385               }
1386         }
1387     }
1388 }
1389
1390
1391 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and REGS_EVER_LIVE.  */
1392 static void
1393 setup_eliminable_regset (void)
1394 {
1395   /* Like regs_ever_live, but 1 if a reg is set or clobbered from an
1396      asm.  Unlike regs_ever_live, elements of this array corresponding
1397      to eliminable regs (like the frame pointer) are set if an asm
1398      sets them.  */
1399   char *regs_asm_clobbered
1400     = (char *) alloca (FIRST_PSEUDO_REGISTER * sizeof (char));
1401 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1402   int i;
1403   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1404 #endif
1405   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
1406      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
1407      case.  At some point, we should improve this by emitting the
1408      sp-adjusting insns for this case.  */
1409   int need_fp
1410     = (! flag_omit_frame_pointer
1411        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
1412        || crtl->accesses_prior_frames
1413        || crtl->stack_realign_needed
1414        || FRAME_POINTER_REQUIRED);
1415
1416   frame_pointer_needed = need_fp;
1417
1418   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
1419   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
1420
1421   compute_regs_asm_clobbered (regs_asm_clobbered);
1422   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
1423      use those that we already know won't be eliminated.  */
1424 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1425   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
1426     {
1427       bool cannot_elim
1428         = (! CAN_ELIMINATE (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
1429            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp));
1430
1431       if (! regs_asm_clobbered[eliminables[i].from])
1432         {
1433             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
1434
1435             if (cannot_elim)
1436               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
1437         }
1438       else if (cannot_elim)
1439         error ("%s cannot be used in asm here",
1440                reg_names[eliminables[i].from]);
1441       else
1442         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
1443     }
1444 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
1445   if (! regs_asm_clobbered[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM])
1446     {
1447       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1448       if (need_fp)
1449         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1450     }
1451   else if (need_fp)
1452     error ("%s cannot be used in asm here",
1453            reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
1454   else
1455     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1456 #endif
1457
1458 #else
1459   if (! regs_asm_clobbered[FRAME_POINTER_REGNUM])
1460     {
1461       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
1462       if (need_fp)
1463         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
1464     }
1465   else if (need_fp)
1466     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
1467   else
1468     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1469 #endif
1470 }
1471
1472 \f
1473
1474 /* The length of the following two arrays.  */
1475 int ira_reg_equiv_len;
1476
1477 /* The element value is TRUE if the corresponding regno value is
1478    invariant.  */
1479 bool *ira_reg_equiv_invariant_p;
1480
1481 /* The element value is equiv constant of given pseudo-register or
1482    NULL_RTX.  */
1483 rtx *ira_reg_equiv_const;
1484
1485 /* Set up the two arrays declared above.  */
1486 static void
1487 find_reg_equiv_invariant_const (void)
1488 {
1489   int i;
1490   bool invariant_p;
1491   rtx list, insn, note, constant, x;
1492
1493   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < reg_equiv_init_size; i++)
1494     {
1495       constant = NULL_RTX;
1496       invariant_p = false;
1497       for (list = reg_equiv_init[i]; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
1498         {
1499           insn = XEXP (list, 0);
1500           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1501           
1502           if (note == NULL_RTX)
1503             continue;
1504
1505           x = XEXP (note, 0);
1506           
1507           if (! function_invariant_p (x)
1508               || ! flag_pic
1509               /* A function invariant is often CONSTANT_P but may
1510                  include a register.  We promise to only pass CONSTANT_P
1511                  objects to LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P.  */
1512               || (CONSTANT_P (x) && LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x)))
1513             {
1514               /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
1515                  that is not a legitimate memory operand.  As later
1516                  stages of the reload assume that all addresses found
1517                  in the reg_equiv_* arrays were originally legitimate,
1518                  we ignore such REG_EQUIV notes.  */
1519               if (memory_operand (x, VOIDmode))
1520                 invariant_p = MEM_READONLY_P (x);
1521               else if (function_invariant_p (x))
1522                 {
1523                   if (GET_CODE (x) == PLUS
1524                       || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
1525                     invariant_p = true;
1526                   else
1527                     constant = x;
1528                 }
1529             }
1530         }
1531       ira_reg_equiv_invariant_p[i] = invariant_p;
1532       ira_reg_equiv_const[i] = constant;
1533     }
1534 }
1535
1536 \f
1537
1538 /* Vector of substitutions of register numbers,
1539    used to map pseudo regs into hardware regs.
1540    This is set up as a result of register allocation.
1541    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
1542    or is -1 if no hard reg was assigned.
1543    If N is a hard reg number, element N is N.  */
1544 short *reg_renumber;
1545
1546 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
1547    the allocation found by IRA.  */
1548 static void
1549 setup_reg_renumber (void)
1550 {
1551   int regno, hard_regno;
1552   ira_allocno_t a;
1553   ira_allocno_iterator ai;
1554
1555   caller_save_needed = 0;
1556   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1557     {
1558       /* There are no caps at this point.  */
1559       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
1560       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1561         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1562            somewhere in a region.  */
1563         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
1564       ira_free_allocno_updated_costs (a);
1565       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1566       regno = (int) REGNO (ALLOCNO_REG (a));
1567       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
1568       if (hard_regno >= 0 && ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
1569           && ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1570                                           call_used_reg_set))
1571         {
1572           ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
1573                       || regno >= ira_reg_equiv_len
1574                       || ira_reg_equiv_const[regno]
1575                       || ira_reg_equiv_invariant_p[regno]);
1576           caller_save_needed = 1;
1577         }
1578     }
1579 }
1580
1581 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
1582    improvements.  */
1583 static void
1584 setup_allocno_assignment_flags (void)
1585 {
1586   int hard_regno;
1587   ira_allocno_t a;
1588   ira_allocno_iterator ai;
1589
1590   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1591     {
1592       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1593         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1594            somewhere in a region.  */
1595         ira_free_allocno_updated_costs (a);
1596       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1597       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
1598          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
1599          the same value in different hard registers.  It is also
1600          impossible to assign hard registers correctly to such
1601          allocnos because the cost info and info about intersected
1602          calls are incorrect for them.  */
1603       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
1604                                 || ALLOCNO_MEM_OPTIMIZED_DEST_P (a)
1605                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
1606                                     - ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a)) < 0);
1607       ira_assert (hard_regno < 0
1608                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1609                                                   reg_class_contents
1610                                                   [ALLOCNO_COVER_CLASS (a)]));
1611     }
1612 }
1613
1614 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
1615    registers and memory for allocnos.  */
1616 static void
1617 calculate_allocation_cost (void)
1618 {
1619   int hard_regno, cost;
1620   ira_allocno_t a;
1621   ira_allocno_iterator ai;
1622
1623   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
1624   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1625     {
1626       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1627       ira_assert (hard_regno < 0
1628                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p
1629                        (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1630                         reg_class_contents[ALLOCNO_COVER_CLASS (a)])); 
1631       if (hard_regno < 0)
1632         {
1633           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
1634           ira_mem_cost += cost;
1635         }
1636       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
1637         {
1638           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
1639                   [ira_class_hard_reg_index
1640                    [ALLOCNO_COVER_CLASS (a)][hard_regno]]);
1641           ira_reg_cost += cost;
1642         }
1643       else
1644         {
1645           cost = ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a);
1646           ira_reg_cost += cost;
1647         }
1648       ira_overall_cost += cost;
1649     }
1650
1651   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
1652     {
1653       fprintf (ira_dump_file,
1654                "+++Costs: overall %d, reg %d, mem %d, ld %d, st %d, move %d\n",
1655                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
1656                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
1657       fprintf (ira_dump_file, "+++       move loops %d, new jumps %d\n",
1658                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
1659     }
1660
1661 }
1662
1663 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
1664 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
1665    of complicated code to transform more one region internal
1666    representation into one region representation.  */
1667 static void
1668 check_allocation (void)
1669 {
1670   ira_allocno_t a, conflict_a;
1671   int hard_regno, conflict_hard_regno, nregs, conflict_nregs;
1672   ira_allocno_conflict_iterator aci;
1673   ira_allocno_iterator ai;
1674
1675   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1676     {
1677       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
1678           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
1679         continue;
1680       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
1681       FOR_EACH_ALLOCNO_CONFLICT (a, conflict_a, aci)
1682         if ((conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a)) >= 0)
1683           {
1684             conflict_nregs
1685               = (hard_regno_nregs
1686                  [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
1687             if ((conflict_hard_regno <= hard_regno
1688                  && hard_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
1689                 || (hard_regno <= conflict_hard_regno
1690                     && conflict_hard_regno < hard_regno + nregs))
1691               {
1692                 fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
1693                          ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
1694                 gcc_unreachable ();
1695               }
1696           }
1697     }
1698 }
1699 #endif
1700
1701 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
1702    by IRA.  */
1703 static void
1704 fix_reg_equiv_init (void)
1705 {
1706   int max_regno = max_reg_num ();
1707   int i, new_regno;
1708   rtx x, prev, next, insn, set;
1709   
1710   if (reg_equiv_init_size < max_regno)
1711     {
1712       reg_equiv_init
1713         = (rtx *) ggc_realloc (reg_equiv_init, max_regno * sizeof (rtx));
1714       while (reg_equiv_init_size < max_regno)
1715         reg_equiv_init[reg_equiv_init_size++] = NULL_RTX;
1716       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < reg_equiv_init_size; i++)
1717         for (prev = NULL_RTX, x = reg_equiv_init[i]; x != NULL_RTX; x = next)
1718           {
1719             next = XEXP (x, 1);
1720             insn = XEXP (x, 0);
1721             set = single_set (insn);
1722             ira_assert (set != NULL_RTX
1723                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
1724             if (REG_P (SET_DEST (set))
1725                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
1726                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
1727               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
1728             else if (REG_P (SET_SRC (set))
1729                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
1730                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
1731               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
1732             else
1733               gcc_unreachable ();
1734             if (new_regno == i)
1735               prev = x;
1736             else
1737               {
1738                 if (prev == NULL_RTX)
1739                   reg_equiv_init[i] = next;
1740                 else
1741                   XEXP (prev, 1) = next;
1742                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init[new_regno];
1743                 reg_equiv_init[new_regno] = x;
1744               }
1745           }
1746     }
1747 }
1748
1749 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
1750 /* Print redundant memory-memory copies.  */
1751 static void
1752 print_redundant_copies (void)
1753 {
1754   int hard_regno;
1755   ira_allocno_t a;
1756   ira_copy_t cp, next_cp;
1757   ira_allocno_iterator ai;
1758   
1759   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1760     {
1761       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
1762         /* It is a cap. */
1763         continue;
1764       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1765       if (hard_regno >= 0)
1766         continue;
1767       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
1768         if (cp->first == a)
1769           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
1770         else
1771           {
1772             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
1773             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
1774                 && cp->insn != NULL_RTX
1775                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
1776               fprintf (ira_dump_file,
1777                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
1778                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
1779           }
1780     }
1781 }
1782 #endif
1783
1784 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
1785    created by IRA starting with START.  */
1786 static void
1787 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
1788 {
1789   int i, old_regno;
1790   int max_regno = max_reg_num ();
1791
1792   for (i = start; i < max_regno; i++)
1793     {
1794       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
1795       ira_assert (i != old_regno); 
1796       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
1797                          reg_alternate_class (old_regno));
1798       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
1799         fprintf (ira_dump_file,
1800                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
1801                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
1802                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
1803     }
1804 }
1805
1806 \f
1807
1808 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
1809    expands some arrays for pseudo-registers.  */
1810 static void
1811 expand_reg_info (int old_size)
1812 {
1813   int i;
1814   int size = max_reg_num ();
1815
1816   resize_reg_info ();
1817   for (i = old_size; i < size; i++)
1818     {
1819       reg_renumber[i] = -1;
1820       setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS);
1821     }
1822 }
1823
1824 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
1825    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
1826 static bool
1827 too_high_register_pressure_p (void)
1828 {
1829   int i;
1830   enum reg_class cover_class;
1831   
1832   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1833     {
1834       cover_class = ira_reg_class_cover[i];
1835       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[cover_class] > 10000)
1836         return true;
1837     }
1838   return false;
1839 }
1840
1841 \f
1842
1843 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
1844    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
1845    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
1846    a use of TO.  */
1847
1848 void
1849 mark_elimination (int from, int to)
1850 {
1851   basic_block bb;
1852
1853   FOR_EACH_BB (bb)
1854     {
1855       /* We don't use LIVE info in IRA.  */
1856       regset r = DF_LR_IN (bb);
1857
1858       if (REGNO_REG_SET_P (r, from))
1859         {
1860           CLEAR_REGNO_REG_SET (r, from);
1861           SET_REGNO_REG_SET (r, to);
1862         }
1863     }
1864 }
1865
1866 \f
1867
1868 struct equivalence
1869 {
1870   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
1871      keep track of what memory accesses might be created later,
1872      e.g. by reload.  */
1873   rtx replacement;
1874   rtx *src_p;
1875   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
1876   rtx init_insns;
1877   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
1878      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
1879   int loop_depth;
1880   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
1881   int is_arg_equivalence;
1882   /* Set when an attempt should be made to replace a register
1883      with the associated src_p entry.  */
1884   char replace;
1885 };
1886
1887 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
1888    structure for that register.  */
1889 static struct equivalence *reg_equiv;
1890
1891 /* Used for communication between the following two functions: contains
1892    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
1893 static rtx equiv_mem;
1894
1895 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
1896 static int equiv_mem_modified;
1897
1898 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
1899    Called via note_stores.  */
1900 static void
1901 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
1902                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1903 {
1904   if ((REG_P (dest)
1905        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
1906       || (MEM_P (dest)
1907           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
1908     equiv_mem_modified = 1;
1909 }
1910
1911 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
1912    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
1913    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
1914    CALL_INSN.
1915
1916    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
1917 static int
1918 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
1919 {
1920   rtx insn;
1921   rtx note;
1922
1923   equiv_mem = memref;
1924   equiv_mem_modified = 0;
1925
1926   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
1927      valid equivalence.  */
1928   if (side_effects_p (memref))
1929     return 0;
1930
1931   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
1932     {
1933       if (! INSN_P (insn))
1934         continue;
1935
1936       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
1937         return 1;
1938
1939       if (CALL_P (insn) && ! MEM_READONLY_P (memref)
1940           && ! RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
1941         return 0;
1942
1943       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
1944
1945       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
1946          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
1947          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
1948          the trouble.  */
1949
1950       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1951         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
1952              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
1953             && REG_P (XEXP (note, 0))
1954             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
1955           return 0;
1956     }
1957
1958   return 0;
1959 }
1960
1961 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
1962 static int
1963 equiv_init_varies_p (rtx x)
1964 {
1965   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
1966   int i;
1967   const char *fmt;
1968
1969   switch (code)
1970     {
1971     case MEM:
1972       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
1973
1974     case CONST:
1975     case CONST_INT:
1976     case CONST_DOUBLE:
1977     case CONST_FIXED:
1978     case CONST_VECTOR:
1979     case SYMBOL_REF:
1980     case LABEL_REF:
1981       return 0;
1982
1983     case REG:
1984       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
1985
1986     case ASM_OPERANDS:
1987       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1988         return 1;
1989
1990       /* Fall through.  */
1991
1992     default:
1993       break;
1994     }
1995
1996   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1997   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1998     if (fmt[i] == 'e')
1999       {
2000         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
2001           return 1;
2002       }
2003     else if (fmt[i] == 'E')
2004       {
2005         int j;
2006         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2007           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
2008             return 1;
2009       }
2010
2011   return 0;
2012 }
2013
2014 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
2015    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
2016    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
2017    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
2018 static int
2019 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
2020 {
2021   int i, j;
2022   const char *fmt;
2023   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2024
2025   switch (code)
2026     {
2027     case SET:
2028       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
2029
2030     case CC0:
2031     case CLOBBER:
2032       return 0;
2033
2034     case PRE_INC:
2035     case PRE_DEC:
2036     case POST_INC:
2037     case POST_DEC:
2038     case PRE_MODIFY:
2039     case POST_MODIFY:
2040       return 0;
2041
2042     case REG:
2043       return (reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
2044               && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
2045              || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS && ! rtx_varies_p (x, 0));
2046
2047     case UNSPEC_VOLATILE:
2048       return 0;
2049
2050     case ASM_OPERANDS:
2051       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2052         return 0;
2053
2054       /* Fall through.  */
2055
2056     default:
2057       break;
2058     }
2059
2060   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2061   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2062     switch (fmt[i])
2063       {
2064       case 'e':
2065         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
2066           return 0;
2067         break;
2068       case 'E':
2069         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2070           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
2071             return 0;
2072         break;
2073       }
2074
2075   return 1;
2076 }
2077
2078 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is true.  */
2079 static int
2080 contains_replace_regs (rtx x)
2081 {
2082   int i, j;
2083   const char *fmt;
2084   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2085
2086   switch (code)
2087     {
2088     case CONST_INT:
2089     case CONST:
2090     case LABEL_REF:
2091     case SYMBOL_REF:
2092     case CONST_DOUBLE:
2093     case CONST_FIXED:
2094     case CONST_VECTOR:
2095     case PC:
2096     case CC0:
2097     case HIGH:
2098       return 0;
2099
2100     case REG:
2101       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
2102
2103     default:
2104       break;
2105     }
2106
2107   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2108   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2109     switch (fmt[i])
2110       {
2111       case 'e':
2112         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
2113           return 1;
2114         break;
2115       case 'E':
2116         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2117           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
2118             return 1;
2119         break;
2120       }
2121
2122   return 0;
2123 }
2124
2125 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
2126    to MEMREF.  */
2127 static int
2128 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
2129 {
2130   int i, j;
2131   const char *fmt;
2132   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2133
2134   switch (code)
2135     {
2136     case CONST_INT:
2137     case CONST:
2138     case LABEL_REF:
2139     case SYMBOL_REF:
2140     case CONST_DOUBLE:
2141     case CONST_FIXED:
2142     case CONST_VECTOR:
2143     case PC:
2144     case CC0:
2145     case HIGH:
2146     case LO_SUM:
2147       return 0;
2148
2149     case REG:
2150       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
2151               && memref_referenced_p (memref,
2152                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
2153
2154     case MEM:
2155       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
2156         return 1;
2157       break;
2158
2159     case SET:
2160       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
2161          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
2162       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
2163         {
2164           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
2165             return 1;
2166         }
2167       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
2168         return 1;
2169
2170       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
2171
2172     default:
2173       break;
2174     }
2175
2176   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2177   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2178     switch (fmt[i])
2179       {
2180       case 'e':
2181         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
2182           return 1;
2183         break;
2184       case 'E':
2185         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2186           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
2187             return 1;
2188         break;
2189       }
2190
2191   return 0;
2192 }
2193
2194 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
2195    that would be affected by a store to MEMREF.  */
2196 static int
2197 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
2198 {
2199   rtx insn;
2200
2201   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2202        insn = NEXT_INSN (insn))
2203     {
2204       if (!INSN_P (insn))
2205         continue;
2206       
2207       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
2208         return 1;
2209
2210       /* Nonconst functions may access memory.  */
2211       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
2212         return 1;
2213     }
2214
2215   return 0;
2216 }
2217
2218 /* Mark REG as having no known equivalence.
2219    Some instructions might have been processed before and furnished
2220    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
2221    removed.
2222    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
2223    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
2224    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
2225 static void
2226 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2227 {
2228   int regno;
2229   rtx list;
2230
2231   if (!REG_P (reg))
2232     return;
2233   regno = REGNO (reg);
2234   list = reg_equiv[regno].init_insns;
2235   if (list == const0_rtx)
2236     return;
2237   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
2238   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
2239   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
2240      should keep their initialization insns.  */
2241   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2242     return;
2243   reg_equiv_init[regno] = NULL_RTX;
2244   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
2245     {
2246       rtx insn = XEXP (list, 0);
2247       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
2248     }
2249 }
2250
2251 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
2252 static int recorded_label_ref;
2253
2254 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
2255    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
2256    from a single constant).  Lower their priority for a register.
2257
2258    If such a register is only referenced once, try substituting its value
2259    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
2260    completely.
2261
2262    Initialize the REG_EQUIV_INIT array of initializing insns.
2263
2264    Return non-zero if jump label rebuilding should be done.  */
2265 static int
2266 update_equiv_regs (void)
2267 {
2268   rtx insn;
2269   basic_block bb;
2270   int loop_depth;
2271   bitmap cleared_regs;
2272   
2273   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
2274      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
2275   recorded_label_ref = 0;
2276
2277   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
2278   reg_equiv_init = GGC_CNEWVEC (rtx, max_regno);
2279   reg_equiv_init_size = max_regno;
2280
2281   init_alias_analysis ();
2282
2283   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
2284      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
2285      a register can be set below its use.  */
2286   FOR_EACH_BB (bb)
2287     {
2288       loop_depth = bb->loop_depth;
2289
2290       for (insn = BB_HEAD (bb);
2291            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
2292            insn = NEXT_INSN (insn))
2293         {
2294           rtx note;
2295           rtx set;
2296           rtx dest, src;
2297           int regno;
2298
2299           if (! INSN_P (insn))
2300             continue;
2301
2302           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2303             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
2304               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
2305
2306           set = single_set (insn);
2307
2308           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
2309              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
2310           if (set == 0)
2311             {
2312               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
2313               continue;
2314             }
2315           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2316             {
2317               int i;
2318
2319               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2320                 {
2321                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2322                   if (part != set)
2323                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
2324                 }
2325             }
2326
2327           dest = SET_DEST (set);
2328           src = SET_SRC (set);
2329
2330           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
2331              register and its stack slot.  */
2332           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2333           if (note)
2334             {
2335               gcc_assert (REG_P (dest));
2336               regno = REGNO (dest);
2337
2338               /* Note that we don't want to clear reg_equiv_init even if there
2339                  are multiple sets of this register.  */
2340               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
2341
2342               /* Record for reload that this is an equivalencing insn.  */
2343               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)))
2344                 reg_equiv_init[regno]
2345                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init[regno]);
2346
2347               /* Continue normally in case this is a candidate for
2348                  replacements.  */
2349             }
2350
2351           if (!optimize)
2352             continue;
2353
2354           /* We only handle the case of a pseudo register being set
2355              once, or always to the same value.  */
2356           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
2357              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
2358              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
2359              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
2360              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
2361              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
2362              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
2363              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
2364              or use it.  */
2365
2366           if (!REG_P (dest)
2367               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2368               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
2369               || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
2370                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
2371             {
2372               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
2373                  also set somewhere else to a constant.  */
2374               note_stores (set, no_equiv, NULL);
2375               continue;
2376             }
2377
2378           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
2379
2380           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
2381              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
2382              there's no point creating it earlier than here.  */
2383           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
2384             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2385
2386           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
2387              since it represents a function call */
2388           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
2389             note = NULL_RTX;
2390
2391           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
2392               && (! note
2393                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
2394                   || (reg_equiv[regno].replacement
2395                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
2396                                         reg_equiv[regno].replacement))))
2397             {
2398               no_equiv (dest, set, NULL);
2399               continue;
2400             }
2401           /* Record this insn as initializing this register.  */
2402           reg_equiv[regno].init_insns
2403             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
2404
2405           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
2406              it is always equivalent to the constant.  */
2407           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2408               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
2409             {
2410               rtx note_value = XEXP (note, 0);
2411               remove_note (insn, note);
2412               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
2413             }
2414
2415           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
2416              of that register.  Record this insn if the register is only used once
2417              more and the equivalence value is the same as our source.
2418
2419              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
2420              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
2421              as written (if no registers are available, reload will substitute
2422              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
2423              dying in this insn whose death notes would be missed.
2424
2425              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
2426              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
2427              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
2428              note.  */
2429
2430           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2431
2432           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2433               && MEM_P (SET_SRC (set))
2434               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
2435             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
2436
2437           if (note)
2438             {
2439               int regno = REGNO (dest);
2440               rtx x = XEXP (note, 0);
2441
2442               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
2443                  equivalencing insn.  */
2444               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2445                 reg_equiv_init[regno]
2446                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init[regno]);
2447
2448               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
2449                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
2450                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
2451                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
2452                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
2453               if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
2454                   || (GET_CODE (x) == CONST
2455                       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
2456                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == LABEL_REF)))
2457                 recorded_label_ref = 1;
2458
2459               reg_equiv[regno].replacement = x;
2460               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
2461               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
2462
2463               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
2464               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
2465                 {
2466                   /* Note that the statement below does not affect the priority
2467                      in local-alloc!  */
2468                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
2469
2470                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
2471                      set once and used once, indicate that the reference may be
2472                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
2473                      even if the register is only used in one block so that
2474                      dependencies can be handled where the last register is
2475                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
2476                      and to reduce the number of registers alive across
2477                      calls.  */
2478
2479                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
2480                       && (rtx_equal_p (x, src)
2481                           || ! equiv_init_varies_p (src))
2482                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
2483                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
2484                     reg_equiv[regno].replace = 1;
2485                 }
2486             }
2487         }
2488     }
2489
2490   if (!optimize)
2491     goto out;
2492
2493   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
2494      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
2495
2496   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2497     {
2498       rtx set, src, dest;
2499       unsigned regno;
2500
2501       if (! INSN_P (insn))
2502         continue;
2503
2504       set = single_set (insn);
2505       if (! set)
2506         continue;
2507
2508       dest = SET_DEST (set);
2509       src = SET_SRC (set);
2510
2511       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
2512          in a single basic block, see if the register is always equivalent
2513          to that memory location and if moving the store from INSN to the
2514          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
2515          initializing insn.
2516
2517          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
2518          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
2519
2520          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
2521          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
2522          optimization may move the set of this register immediately before
2523          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
2524          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
2525          pseudo.  */
2526
2527       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
2528           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2529           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2530           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2531           && reg_equiv[regno].init_insns != 0
2532           && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
2533           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
2534                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
2535           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
2536         {
2537           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
2538           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
2539               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
2540               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
2541                  multiple sets.  */
2542               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
2543             {
2544               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
2545                  the register.  */
2546               reg_equiv_init[regno]
2547                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
2548               df_notes_rescan (init_insn);
2549             }
2550         }
2551     }
2552
2553   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
2554   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
2555      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
2556      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
2557      initializing reference and this register will go away.  If we
2558      can't replace the reference, and the initializing reference is
2559      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
2560      initialization just before the use, so that they are in the same
2561      basic block.  */
2562   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
2563     {
2564       loop_depth = bb->loop_depth;
2565       for (insn = BB_END (bb);
2566            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
2567            insn = PREV_INSN (insn))
2568         {
2569           rtx link;
2570
2571           if (! INSN_P (insn))
2572             continue;
2573
2574           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
2575           if (JUMP_P (insn)
2576               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
2577             continue;
2578
2579           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
2580             {
2581               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
2582                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
2583                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
2584                 {
2585                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
2586                   rtx equiv_insn;
2587
2588                   if (! reg_equiv[regno].replace
2589                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth)
2590                     continue;
2591
2592                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
2593                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
2594                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
2595                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
2596                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
2597                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
2598                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
2599                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
2600
2601                   /* We may not move instructions that can throw, since
2602                      that changes basic block boundaries and we are not
2603                      prepared to adjust the CFG to match.  */
2604                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
2605                     continue;
2606
2607                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
2608                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
2609                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
2610                     {
2611                       rtx equiv_link;
2612                       rtx last_link;
2613                       rtx note;
2614
2615                       /* Find the last note.  */
2616                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
2617                            last_link = XEXP (last_link, 1))
2618                         ;
2619
2620                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
2621                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
2622                       while (equiv_link)
2623                         {
2624                           note = equiv_link;
2625                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
2626                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
2627                             {
2628                               remove_note (equiv_insn, note);
2629                               XEXP (last_link, 1) = note;
2630                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
2631                               last_link = note;
2632                             }
2633                         }
2634
2635                       remove_death (regno, insn);
2636                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
2637                       REG_FREQ (regno) = 0;
2638                       delete_insn (equiv_insn);
2639
2640                       reg_equiv[regno].init_insns
2641                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
2642
2643                       reg_equiv_init[regno] = NULL_RTX;
2644                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
2645                     }
2646                   /* Move the initialization of the register to just before
2647                      INSN.  Update the flow information.  */
2648                   else if (PREV_INSN (insn) != equiv_insn)
2649                     {
2650                       rtx new_insn;
2651
2652                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
2653                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
2654                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
2655                       /* Rescan it to process the notes.  */
2656                       df_insn_rescan (new_insn);
2657
2658                       /* Make sure this insn is recognized before
2659                          reload begins, otherwise
2660                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
2661                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
2662
2663                       delete_insn (equiv_insn);
2664
2665                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
2666
2667                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
2668                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
2669                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
2670                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
2671                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
2672
2673                       if (insn == BB_HEAD (bb))
2674                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
2675
2676                       reg_equiv_init[regno]
2677                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
2678                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
2679                     }
2680                 }
2681             }
2682         }
2683     }
2684
2685   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
2686     FOR_EACH_BB (bb)
2687       {
2688         bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
2689         bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
2690         bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
2691         bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
2692       }
2693
2694   BITMAP_FREE (cleared_regs);
2695
2696   out:
2697   /* Clean up.  */
2698
2699   end_alias_analysis ();
2700   free (reg_equiv);
2701   return recorded_label_ref;
2702 }
2703
2704 \f
2705
2706 /* Print chain C to FILE.  */
2707 static void
2708 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
2709 {
2710   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID(c->insn));
2711   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
2712   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
2713 }
2714
2715
2716 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
2717 static void
2718 print_insn_chains (FILE *file)
2719 {
2720   struct insn_chain *c;
2721   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
2722     print_insn_chain (file, c);
2723 }
2724
2725 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
2726    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
2727 static bool
2728 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
2729 {
2730   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
2731      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
2732   return (reg_renumber[regno] >= 0
2733           || (ira_conflicts_p && flag_ira_share_spill_slots));
2734 }
2735
2736 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
2737    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
2738    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
2739 static void
2740 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
2741                    int *live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
2742 {
2743   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
2744   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
2745
2746   gcc_assert (size > 0);
2747
2748   /* Been there, done that.  */
2749   if (live_subregs_used[allocnum])
2750     return;
2751
2752   /* Create a new one with zeros.  */
2753   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
2754     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
2755
2756   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
2757      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
2758   if (init_value)
2759     sbitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
2760   else 
2761     sbitmap_zero (live_subregs[allocnum]);
2762
2763   /* Set the number of bits that we really want.  */
2764   live_subregs_used[allocnum] = size;
2765 }
2766
2767 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
2768    and record register life information.  */
2769 static void
2770 build_insn_chain (void)
2771 {
2772   unsigned int i;
2773   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
2774   basic_block bb;
2775   struct insn_chain *c = NULL;
2776   struct insn_chain *next = NULL;
2777   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
2778   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
2779   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
2780      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
2781      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
2782      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
2783      element is non zero in live_subregs_used.  The value in
2784      live_subregs_used is number of bytes that the pseudo can
2785      occupy.  */
2786   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
2787   int *live_subregs_used = XNEWVEC (int, max_regno);
2788
2789   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2790     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
2791       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
2792   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
2793     {
2794       bitmap_iterator bi;
2795       rtx insn;
2796       
2797       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
2798       memset (live_subregs_used, 0, max_regno * sizeof (int));
2799       
2800       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb), 0, i, bi)
2801         {
2802           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2803             break;
2804           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
2805         }
2806
2807       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb),
2808                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
2809         {
2810           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
2811             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
2812         }
2813
2814       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
2815         {
2816           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
2817             {
2818               unsigned int uid = INSN_UID (insn);
2819               df_ref *def_rec;
2820               df_ref *use_rec;
2821
2822               c = new_insn_chain ();
2823               c->next = next;
2824               next = c;
2825               *p = c;
2826               p = &c->prev;
2827               
2828               c->insn = insn;
2829               c->block = bb->index;
2830
2831               if (INSN_P (insn))
2832                 for (def_rec = DF_INSN_UID_DEFS (uid); *def_rec; def_rec++)
2833                   {
2834                     df_ref def = *def_rec;
2835                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
2836                     
2837                     /* Ignore may clobbers because these are generated
2838                        from calls. However, every other kind of def is
2839                        added to dead_or_set.  */
2840                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
2841                       {
2842                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2843                           {
2844                             if (!fixed_regs[regno])
2845                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
2846                           }
2847                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
2848                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
2849                       }
2850
2851                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2852                          || reg_renumber[regno] >= 0
2853                          || ira_conflicts_p)
2854                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
2855                       {
2856                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
2857
2858                         /* We can model subregs, but not if they are
2859                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
2860                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
2861                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
2862                           {
2863                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
2864                             unsigned int last = start 
2865                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
2866
2867                             init_live_subregs
2868                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno), 
2869                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
2870
2871                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
2872                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
2873                               {
2874                                 /* Expand the range to cover entire words.
2875                                    Bytes added here are "don't care".  */
2876                                 start
2877                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
2878                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
2879                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
2880                               }
2881
2882                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
2883                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
2884                               last = live_subregs_used[regno];
2885
2886                             while (start < last)
2887                               {
2888                                 RESET_BIT (live_subregs[regno], start);
2889                                 start++;
2890                               }
2891                             
2892                             if (sbitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
2893                               {
2894                                 live_subregs_used[regno] = 0;
2895                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
2896                               }
2897                             else
2898                               /* Set live_relevant_regs here because
2899                                  that bit has to be true to get us to
2900                                  look at the live_subregs fields.  */
2901                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
2902                           }
2903                         else
2904                           {
2905                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
2906                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
2907                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
2908                                case above so here we have to keep from
2909                                modeling the def as a killing def.  */
2910                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
2911                               {
2912                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
2913                                 live_subregs_used[regno] = 0;
2914                               }
2915                           }
2916                       }
2917                   }
2918           
2919               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
2920               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
2921
2922               if (INSN_P (insn))
2923                 for (use_rec = DF_INSN_UID_USES (uid); *use_rec; use_rec++)
2924                   {
2925                     df_ref use = *use_rec;
2926                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
2927                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
2928                     
2929                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
2930                        is fabricated from a def that is a partial set
2931                        to a multiword reg.  Here, we only model the
2932                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
2933                        precisely so we do not need to look at the
2934                        fabricated use. */
2935                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE) 
2936                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT) 
2937                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
2938                       continue;
2939                     
2940                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
2941                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
2942                       {
2943                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2944                           {
2945                             if (!fixed_regs[regno])
2946                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
2947                           }
2948                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
2949                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
2950                       }
2951                     
2952                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2953                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
2954                       {
2955                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
2956                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
2957                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
2958                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT)) 
2959                           {
2960                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
2961                             unsigned int last = start 
2962                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
2963                             
2964                             init_live_subregs
2965                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno), 
2966                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
2967                             
2968                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
2969                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
2970                               last = live_subregs_used[regno];
2971
2972                             while (start < last)
2973                               {
2974                                 SET_BIT (live_subregs[regno], start);
2975                                 start++;
2976                               }
2977                           }
2978                         else
2979                           /* Resetting the live_subregs_used is
2980                              effectively saying do not use the subregs
2981                              because we are reading the whole
2982                              pseudo.  */
2983                           live_subregs_used[regno] = 0;
2984                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
2985                       }
2986                   }
2987             }
2988         }
2989
2990       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
2991          labels and jump tables that are just hanging out in between
2992          the basic blocks.  See pr33676.  */
2993       insn = BB_HEAD (bb);
2994       
2995       /* Skip over the barriers and cruft.  */
2996       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn) 
2997                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
2998         insn = PREV_INSN (insn);
2999       
3000       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
3001          to get the labels and jump tables into the
3002          reload_insn_chain.  */
3003       while (insn)
3004         {
3005           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3006             {
3007               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
3008                 break;
3009               
3010               c = new_insn_chain ();
3011               c->next = next;
3012               next = c;
3013               *p = c;
3014               p = &c->prev;
3015               
3016               /* The block makes no sense here, but it is what the old
3017                  code did.  */
3018               c->block = bb->index;
3019               c->insn = insn;
3020               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3021             }     
3022           insn = PREV_INSN (insn);
3023         }
3024     }
3025
3026   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
3027     if (live_subregs[i])
3028       free (live_subregs[i]);
3029
3030   reload_insn_chain = c;
3031   *p = NULL;
3032
3033   free (live_subregs);
3034   free (live_subregs_used);
3035   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
3036   BITMAP_FREE (elim_regset);
3037
3038   if (dump_file)
3039     print_insn_chains (dump_file);
3040 }
3041
3042 \f
3043
3044 /* All natural loops.  */
3045 struct loops ira_loops;
3046
3047 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
3048    mode or when the conflict table is too big.  */
3049 bool ira_conflicts_p;
3050
3051 /* This is the main entry of IRA.  */
3052 static void
3053 ira (FILE *f)
3054 {
3055   int overall_cost_before, allocated_reg_info_size;
3056   bool loops_p;
3057   int max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit;
3058   int rebuild_p;
3059   int saved_flag_ira_share_spill_slots;
3060   basic_block bb;
3061
3062   timevar_push (TV_IRA);
3063
3064   if (flag_ira_verbose < 10)
3065     {
3066       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
3067       ira_dump_file = f;
3068     }
3069   else
3070     {
3071       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
3072       ira_dump_file = stderr;
3073     }
3074
3075   ira_conflicts_p = optimize > 0;
3076   setup_prohibited_mode_move_regs ();
3077
3078   df_note_add_problem ();
3079
3080   if (optimize == 1)
3081     {
3082       df_live_add_problem ();
3083       df_live_set_all_dirty ();
3084     }
3085 #ifdef ENABLE_CHECKING
3086   df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
3087 #endif
3088   df_analyze ();
3089   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
3090   regstat_init_n_sets_and_refs ();
3091   regstat_compute_ri ();
3092
3093   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
3094      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
3095      to generate these warnings.  */
3096   if (warn_clobbered)
3097     generate_setjmp_warnings ();
3098
3099   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
3100      since this can impact optimizations done by the prologue and
3101      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
3102   current_function_is_leaf = leaf_function_p ();
3103
3104   rebuild_p = update_equiv_regs ();
3105
3106 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
3107   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
3108 #endif
3109   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
3110   if (optimize)
3111     {      
3112       max_regno = max_reg_num ();
3113       ira_reg_equiv_len = max_regno;
3114       ira_reg_equiv_invariant_p
3115         = (bool *) ira_allocate (max_regno * sizeof (bool));
3116       memset (ira_reg_equiv_invariant_p, 0, max_regno * sizeof (bool));
3117       ira_reg_equiv_const = (rtx *) ira_allocate (max_regno * sizeof (rtx));
3118       memset (ira_reg_equiv_const, 0, max_regno * sizeof (rtx));
3119       find_reg_equiv_invariant_const ();
3120       if (rebuild_p)
3121         {
3122           timevar_push (TV_JUMP);
3123           rebuild_jump_labels (get_insns ());
3124           purge_all_dead_edges ();
3125           timevar_pop (TV_JUMP);
3126         }
3127     }
3128
3129   max_regno_before_ira = allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
3130   allocate_reg_info ();
3131   setup_eliminable_regset ();
3132       
3133   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
3134   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
3135   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
3136   
3137   ira_assert (current_loops == NULL);
3138   flow_loops_find (&ira_loops);
3139   current_loops = &ira_loops;
3140       
3141   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
3142     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
3143   loops_p = ira_build (optimize
3144                        && (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL
3145                            || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED));
3146   
3147   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
3148
3149   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
3150   if (too_high_register_pressure_p ())
3151     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
3152        stack slots in this case -- prohibit it.  */ 
3153     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
3154
3155   ira_color ();
3156       
3157   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
3158       
3159   ira_emit (loops_p);
3160   
3161   if (ira_conflicts_p)
3162     {
3163       max_regno = max_reg_num ();
3164       
3165       if (! loops_p)
3166         ira_initiate_assign ();
3167       else
3168         {
3169           expand_reg_info (allocated_reg_info_size);
3170           setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos
3171             (allocated_reg_info_size);
3172           allocated_reg_info_size = max_regno;
3173           
3174           if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
3175             fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
3176           ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
3177           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
3178              info.  */
3179           df_analyze ();
3180           
3181           flow_loops_find (&ira_loops);
3182           current_loops = &ira_loops;
3183
3184           setup_allocno_assignment_flags ();
3185           ira_initiate_assign ();
3186           ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
3187         }
3188     }
3189
3190   setup_reg_renumber ();
3191   
3192   calculate_allocation_cost ();
3193   
3194 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
3195   if (ira_conflicts_p)
3196     check_allocation ();
3197 #endif
3198       
3199   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
3200   max_regno = max_reg_num ();
3201   
3202   /* And the reg_equiv_memory_loc array.  */
3203   VEC_safe_grow (rtx, gc, reg_equiv_memory_loc_vec, max_regno);
3204   memset (VEC_address (rtx, reg_equiv_memory_loc_vec), 0,
3205           sizeof (rtx) * max_regno);
3206   reg_equiv_memory_loc = VEC_address (rtx, reg_equiv_memory_loc_vec);
3207
3208   if (max_regno != max_regno_before_ira)
3209     {
3210       regstat_free_n_sets_and_refs ();
3211       regstat_free_ri ();
3212       regstat_init_n_sets_and_refs ();
3213       regstat_compute_ri ();
3214     }
3215
3216   allocate_initial_values (reg_equiv_memory_loc);
3217
3218   overall_cost_before = ira_overall_cost;
3219   if (ira_conflicts_p)
3220     {
3221       fix_reg_equiv_init ();
3222       
3223 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
3224       print_redundant_copies ();
3225 #endif
3226
3227       ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
3228       ira_spilled_reg_stack_slots
3229         = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
3230            ira_allocate (max_regno
3231                          * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
3232       memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
3233               max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
3234     }
3235   
3236   timevar_pop (TV_IRA);
3237
3238   timevar_push (TV_RELOAD);
3239   df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
3240   build_insn_chain ();
3241
3242   reload_completed = !reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
3243
3244   timevar_pop (TV_RELOAD);
3245
3246   timevar_push (TV_IRA);
3247
3248   if (ira_conflicts_p)
3249     {
3250       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
3251       
3252       ira_finish_assign ();
3253       
3254     }  
3255   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
3256       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
3257     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %d\n", ira_overall_cost);
3258   ira_destroy ();
3259   
3260   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
3261
3262   flow_loops_free (&ira_loops);
3263   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3264   FOR_ALL_BB (bb)
3265     bb->loop_father = NULL;
3266   current_loops = NULL;
3267
3268   regstat_free_ri ();
3269   regstat_free_n_sets_and_refs ();
3270       
3271   if (optimize)
3272     {
3273       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
3274       
3275       ira_free (ira_reg_equiv_invariant_p);
3276       ira_free (ira_reg_equiv_const);
3277     }
3278
3279   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
3280 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
3281   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
3282 #endif
3283
3284   /* The code after the reload has changed so much that at this point
3285      we might as well just rescan everything.  Not that
3286      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
3287      touch the artificial uses and defs.  */
3288   df_finish_pass (true);
3289   if (optimize > 1)
3290     df_live_add_problem ();
3291   df_scan_alloc (NULL);
3292   df_scan_blocks ();
3293
3294   if (optimize)
3295     df_analyze ();
3296
3297   timevar_pop (TV_IRA);
3298 }
3299
3300 \f
3301
3302 static bool
3303 gate_ira (void)
3304 {
3305   return true;
3306 }
3307
3308 /* Run the integrated register allocator.  */
3309 static unsigned int
3310 rest_of_handle_ira (void)
3311 {
3312   ira (dump_file);
3313   return 0;
3314 }
3315
3316 struct rtl_opt_pass pass_ira =
3317 {
3318  {
3319   RTL_PASS,
3320   "ira",                                /* name */
3321   gate_ira,                             /* gate */
3322   rest_of_handle_ira,                   /* execute */
3323   NULL,                                 /* sub */
3324   NULL,                                 /* next */
3325   0,                                    /* static_pass_number */
3326   TV_NONE,                              /* tv_id */
3327   0,                                    /* properties_required */
3328   0,                                    /* properties_provided */
3329   0,                                    /* properties_destroyed */
3330   0,                                    /* todo_flags_start */
3331   TODO_dump_func |
3332   TODO_ggc_collect                      /* todo_flags_finish */
3333  }
3334 };