OSDN Git Service

2012-06-04 Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ira.c
1 /* Integrated Register Allocator (IRA) entry point.
2    Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* The integrated register allocator (IRA) is a
23    regional register allocator performing graph coloring on a top-down
24    traversal of nested regions.  Graph coloring in a region is based
25    on Chaitin-Briggs algorithm.  It is called integrated because
26    register coalescing, register live range splitting, and choosing a
27    better hard register are done on-the-fly during coloring.  Register
28    coalescing and choosing a cheaper hard register is done by hard
29    register preferencing during hard register assigning.  The live
30    range splitting is a byproduct of the regional register allocation.
31
32    Major IRA notions are:
33
34      o *Region* is a part of CFG where graph coloring based on
35        Chaitin-Briggs algorithm is done.  IRA can work on any set of
36        nested CFG regions forming a tree.  Currently the regions are
37        the entire function for the root region and natural loops for
38        the other regions.  Therefore data structure representing a
39        region is called loop_tree_node.
40
41      o *Allocno class* is a register class used for allocation of
42        given allocno.  It means that only hard register of given
43        register class can be assigned to given allocno.  In reality,
44        even smaller subset of (*profitable*) hard registers can be
45        assigned.  In rare cases, the subset can be even smaller
46        because our modification of Chaitin-Briggs algorithm requires
47        that sets of hard registers can be assigned to allocnos forms a
48        forest, i.e. the sets can be ordered in a way where any
49        previous set is not intersected with given set or is a superset
50        of given set.
51
52      o *Pressure class* is a register class belonging to a set of
53        register classes containing all of the hard-registers available
54        for register allocation.  The set of all pressure classes for a
55        target is defined in the corresponding machine-description file
56        according some criteria.  Register pressure is calculated only
57        for pressure classes and it affects some IRA decisions as
58        forming allocation regions.
59
60      o *Allocno* represents the live range of a pseudo-register in a
61        region.  Besides the obvious attributes like the corresponding
62        pseudo-register number, allocno class, conflicting allocnos and
63        conflicting hard-registers, there are a few allocno attributes
64        which are important for understanding the allocation algorithm:
65
66        - *Live ranges*.  This is a list of ranges of *program points*
67          where the allocno lives.  Program points represent places
68          where a pseudo can be born or become dead (there are
69          approximately two times more program points than the insns)
70          and they are represented by integers starting with 0.  The
71          live ranges are used to find conflicts between allocnos.
72          They also play very important role for the transformation of
73          the IRA internal representation of several regions into a one
74          region representation.  The later is used during the reload
75          pass work because each allocno represents all of the
76          corresponding pseudo-registers.
77
78        - *Hard-register costs*.  This is a vector of size equal to the
79          number of available hard-registers of the allocno class.  The
80          cost of a callee-clobbered hard-register for an allocno is
81          increased by the cost of save/restore code around the calls
82          through the given allocno's life.  If the allocno is a move
83          instruction operand and another operand is a hard-register of
84          the allocno class, the cost of the hard-register is decreased
85          by the move cost.
86
87          When an allocno is assigned, the hard-register with minimal
88          full cost is used.  Initially, a hard-register's full cost is
89          the corresponding value from the hard-register's cost vector.
90          If the allocno is connected by a *copy* (see below) to
91          another allocno which has just received a hard-register, the
92          cost of the hard-register is decreased.  Before choosing a
93          hard-register for an allocno, the allocno's current costs of
94          the hard-registers are modified by the conflict hard-register
95          costs of all of the conflicting allocnos which are not
96          assigned yet.
97
98        - *Conflict hard-register costs*.  This is a vector of the same
99          size as the hard-register costs vector.  To permit an
100          unassigned allocno to get a better hard-register, IRA uses
101          this vector to calculate the final full cost of the
102          available hard-registers.  Conflict hard-register costs of an
103          unassigned allocno are also changed with a change of the
104          hard-register cost of the allocno when a copy involving the
105          allocno is processed as described above.  This is done to
106          show other unassigned allocnos that a given allocno prefers
107          some hard-registers in order to remove the move instruction
108          corresponding to the copy.
109
110      o *Cap*.  If a pseudo-register does not live in a region but
111        lives in a nested region, IRA creates a special allocno called
112        a cap in the outer region.  A region cap is also created for a
113        subregion cap.
114
115      o *Copy*.  Allocnos can be connected by copies.  Copies are used
116        to modify hard-register costs for allocnos during coloring.
117        Such modifications reflects a preference to use the same
118        hard-register for the allocnos connected by copies.  Usually
119        copies are created for move insns (in this case it results in
120        register coalescing).  But IRA also creates copies for operands
121        of an insn which should be assigned to the same hard-register
122        due to constraints in the machine description (it usually
123        results in removing a move generated in reload to satisfy
124        the constraints) and copies referring to the allocno which is
125        the output operand of an instruction and the allocno which is
126        an input operand dying in the instruction (creation of such
127        copies results in less register shuffling).  IRA *does not*
128        create copies between the same register allocnos from different
129        regions because we use another technique for propagating
130        hard-register preference on the borders of regions.
131
132    Allocnos (including caps) for the upper region in the region tree
133    *accumulate* information important for coloring from allocnos with
134    the same pseudo-register from nested regions.  This includes
135    hard-register and memory costs, conflicts with hard-registers,
136    allocno conflicts, allocno copies and more.  *Thus, attributes for
137    allocnos in a region have the same values as if the region had no
138    subregions*.  It means that attributes for allocnos in the
139    outermost region corresponding to the function have the same values
140    as though the allocation used only one region which is the entire
141    function.  It also means that we can look at IRA work as if the
142    first IRA did allocation for all function then it improved the
143    allocation for loops then their subloops and so on.
144
145    IRA major passes are:
146
147      o Building IRA internal representation which consists of the
148        following subpasses:
149
150        * First, IRA builds regions and creates allocnos (file
151          ira-build.c) and initializes most of their attributes.
152
153        * Then IRA finds an allocno class for each allocno and
154          calculates its initial (non-accumulated) cost of memory and
155          each hard-register of its allocno class (file ira-cost.c).
156
157        * IRA creates live ranges of each allocno, calulates register
158          pressure for each pressure class in each region, sets up
159          conflict hard registers for each allocno and info about calls
160          the allocno lives through (file ira-lives.c).
161
162        * IRA removes low register pressure loops from the regions
163          mostly to speed IRA up (file ira-build.c).
164
165        * IRA propagates accumulated allocno info from lower region
166          allocnos to corresponding upper region allocnos (file
167          ira-build.c).
168
169        * IRA creates all caps (file ira-build.c).
170
171        * Having live-ranges of allocnos and their classes, IRA creates
172          conflicting allocnos for each allocno.  Conflicting allocnos
173          are stored as a bit vector or array of pointers to the
174          conflicting allocnos whatever is more profitable (file
175          ira-conflicts.c).  At this point IRA creates allocno copies.
176
177      o Coloring.  Now IRA has all necessary info to start graph coloring
178        process.  It is done in each region on top-down traverse of the
179        region tree (file ira-color.c).  There are following subpasses:
180
181        * Finding profitable hard registers of corresponding allocno
182          class for each allocno.  For example, only callee-saved hard
183          registers are frequently profitable for allocnos living
184          through colors.  If the profitable hard register set of
185          allocno does not form a tree based on subset relation, we use
186          some approximation to form the tree.  This approximation is
187          used to figure out trivial colorability of allocnos.  The
188          approximation is a pretty rare case.
189
190        * Putting allocnos onto the coloring stack.  IRA uses Briggs
191          optimistic coloring which is a major improvement over
192          Chaitin's coloring.  Therefore IRA does not spill allocnos at
193          this point.  There is some freedom in the order of putting
194          allocnos on the stack which can affect the final result of
195          the allocation.  IRA uses some heuristics to improve the
196          order.
197          
198          We also use a modification of Chaitin-Briggs algorithm which
199          works for intersected register classes of allocnos.  To
200          figure out trivial colorability of allocnos, the mentioned
201          above tree of hard register sets is used.  To get an idea how
202          the algorithm works in i386 example, let us consider an
203          allocno to which any general hard register can be assigned.
204          If the allocno conflicts with eight allocnos to which only
205          EAX register can be assigned, given allocno is still
206          trivially colorable because all conflicting allocnos might be
207          assigned only to EAX and all other general hard registers are
208          still free.
209
210          To get an idea of the used trivial colorability criterion, it
211          is also useful to read article "Graph-Coloring Register
212          Allocation for Irregular Architectures" by Michael D. Smith
213          and Glen Holloway.  Major difference between the article
214          approach and approach used in IRA is that Smith's approach
215          takes register classes only from machine description and IRA
216          calculate register classes from intermediate code too
217          (e.g. an explicit usage of hard registers in RTL code for
218          parameter passing can result in creation of additional
219          register classes which contain or exclude the hard
220          registers).  That makes IRA approach useful for improving
221          coloring even for architectures with regular register files
222          and in fact some benchmarking shows the improvement for
223          regular class architectures is even bigger than for irregular
224          ones.  Another difference is that Smith's approach chooses
225          intersection of classes of all insn operands in which a given
226          pseudo occurs.  IRA can use bigger classes if it is still
227          more profitable than memory usage.
228
229        * Popping the allocnos from the stack and assigning them hard
230          registers.  If IRA can not assign a hard register to an
231          allocno and the allocno is coalesced, IRA undoes the
232          coalescing and puts the uncoalesced allocnos onto the stack in
233          the hope that some such allocnos will get a hard register
234          separately.  If IRA fails to assign hard register or memory
235          is more profitable for it, IRA spills the allocno.  IRA
236          assigns the allocno the hard-register with minimal full
237          allocation cost which reflects the cost of usage of the
238          hard-register for the allocno and cost of usage of the
239          hard-register for allocnos conflicting with given allocno.
240
241        * Chaitin-Briggs coloring assigns as many pseudos as possible
242          to hard registers.  After coloringh we try to improve
243          allocation with cost point of view.  We improve the
244          allocation by spilling some allocnos and assigning the freed
245          hard registers to other allocnos if it decreases the overall
246          allocation cost.
247
248        * After allono assigning in the region, IRA modifies the hard
249          register and memory costs for the corresponding allocnos in
250          the subregions to reflect the cost of possible loads, stores,
251          or moves on the border of the region and its subregions.
252          When default regional allocation algorithm is used
253          (-fira-algorithm=mixed), IRA just propagates the assignment
254          for allocnos if the register pressure in the region for the
255          corresponding pressure class is less than number of available
256          hard registers for given pressure class.
257
258      o Spill/restore code moving.  When IRA performs an allocation
259        by traversing regions in top-down order, it does not know what
260        happens below in the region tree.  Therefore, sometimes IRA
261        misses opportunities to perform a better allocation.  A simple
262        optimization tries to improve allocation in a region having
263        subregions and containing in another region.  If the
264        corresponding allocnos in the subregion are spilled, it spills
265        the region allocno if it is profitable.  The optimization
266        implements a simple iterative algorithm performing profitable
267        transformations while they are still possible.  It is fast in
268        practice, so there is no real need for a better time complexity
269        algorithm.
270
271      o Code change.  After coloring, two allocnos representing the
272        same pseudo-register outside and inside a region respectively
273        may be assigned to different locations (hard-registers or
274        memory).  In this case IRA creates and uses a new
275        pseudo-register inside the region and adds code to move allocno
276        values on the region's borders.  This is done during top-down
277        traversal of the regions (file ira-emit.c).  In some
278        complicated cases IRA can create a new allocno to move allocno
279        values (e.g. when a swap of values stored in two hard-registers
280        is needed).  At this stage, the new allocno is marked as
281        spilled.  IRA still creates the pseudo-register and the moves
282        on the region borders even when both allocnos were assigned to
283        the same hard-register.  If the reload pass spills a
284        pseudo-register for some reason, the effect will be smaller
285        because another allocno will still be in the hard-register.  In
286        most cases, this is better then spilling both allocnos.  If
287        reload does not change the allocation for the two
288        pseudo-registers, the trivial move will be removed by
289        post-reload optimizations.  IRA does not generate moves for
290        allocnos assigned to the same hard register when the default
291        regional allocation algorithm is used and the register pressure
292        in the region for the corresponding pressure class is less than
293        number of available hard registers for given pressure class.
294        IRA also does some optimizations to remove redundant stores and
295        to reduce code duplication on the region borders.
296
297      o Flattening internal representation.  After changing code, IRA
298        transforms its internal representation for several regions into
299        one region representation (file ira-build.c).  This process is
300        called IR flattening.  Such process is more complicated than IR
301        rebuilding would be, but is much faster.
302
303      o After IR flattening, IRA tries to assign hard registers to all
304        spilled allocnos.  This is impelemented by a simple and fast
305        priority coloring algorithm (see function
306        ira_reassign_conflict_allocnos::ira-color.c).  Here new allocnos
307        created during the code change pass can be assigned to hard
308        registers.
309
310      o At the end IRA calls the reload pass.  The reload pass
311        communicates with IRA through several functions in file
312        ira-color.c to improve its decisions in
313
314        * sharing stack slots for the spilled pseudos based on IRA info
315          about pseudo-register conflicts.
316
317        * reassigning hard-registers to all spilled pseudos at the end
318          of each reload iteration.
319
320        * choosing a better hard-register to spill based on IRA info
321          about pseudo-register live ranges and the register pressure
322          in places where the pseudo-register lives.
323
324    IRA uses a lot of data representing the target processors.  These
325    data are initilized in file ira.c.
326
327    If function has no loops (or the loops are ignored when
328    -fira-algorithm=CB is used), we have classic Chaitin-Briggs
329    coloring (only instead of separate pass of coalescing, we use hard
330    register preferencing).  In such case, IRA works much faster
331    because many things are not made (like IR flattening, the
332    spill/restore optimization, and the code change).
333
334    Literature is worth to read for better understanding the code:
335
336    o Preston Briggs, Keith D. Cooper, Linda Torczon.  Improvements to
337      Graph Coloring Register Allocation.
338
339    o David Callahan, Brian Koblenz.  Register allocation via
340      hierarchical graph coloring.
341
342    o Keith Cooper, Anshuman Dasgupta, Jason Eckhardt. Revisiting Graph
343      Coloring Register Allocation: A Study of the Chaitin-Briggs and
344      Callahan-Koblenz Algorithms.
345
346    o Guei-Yuan Lueh, Thomas Gross, and Ali-Reza Adl-Tabatabai. Global
347      Register Allocation Based on Graph Fusion.
348
349    o Michael D. Smith and Glenn Holloway.  Graph-Coloring Register
350      Allocation for Irregular Architectures
351
352    o Vladimir Makarov. The Integrated Register Allocator for GCC.
353
354    o Vladimir Makarov.  The top-down register allocator for irregular
355      register file architectures.
356
357 */
358
359
360 #include "config.h"
361 #include "system.h"
362 #include "coretypes.h"
363 #include "tm.h"
364 #include "regs.h"
365 #include "rtl.h"
366 #include "tm_p.h"
367 #include "target.h"
368 #include "flags.h"
369 #include "obstack.h"
370 #include "bitmap.h"
371 #include "hard-reg-set.h"
372 #include "basic-block.h"
373 #include "df.h"
374 #include "expr.h"
375 #include "recog.h"
376 #include "params.h"
377 #include "timevar.h"
378 #include "tree-pass.h"
379 #include "output.h"
380 #include "except.h"
381 #include "reload.h"
382 #include "diagnostic-core.h"
383 #include "function.h"
384 #include "ggc.h"
385 #include "ira-int.h"
386 #include "dce.h"
387 #include "dbgcnt.h"
388
389 struct target_ira default_target_ira;
390 struct target_ira_int default_target_ira_int;
391 #if SWITCHABLE_TARGET
392 struct target_ira *this_target_ira = &default_target_ira;
393 struct target_ira_int *this_target_ira_int = &default_target_ira_int;
394 #endif
395
396 /* A modified value of flag `-fira-verbose' used internally.  */
397 int internal_flag_ira_verbose;
398
399 /* Dump file of the allocator if it is not NULL.  */
400 FILE *ira_dump_file;
401
402 /* The number of elements in the following array.  */
403 int ira_spilled_reg_stack_slots_num;
404
405 /* The following array contains info about spilled pseudo-registers
406    stack slots used in current function so far.  */
407 struct ira_spilled_reg_stack_slot *ira_spilled_reg_stack_slots;
408
409 /* Correspondingly overall cost of the allocation, overall cost before
410    reload, cost of the allocnos assigned to hard-registers, cost of
411    the allocnos assigned to memory, cost of loads, stores and register
412    move insns generated for pseudo-register live range splitting (see
413    ira-emit.c).  */
414 int ira_overall_cost, overall_cost_before;
415 int ira_reg_cost, ira_mem_cost;
416 int ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost;
417 int ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num;
418
419 /* All registers that can be eliminated.  */
420
421 HARD_REG_SET eliminable_regset;
422
423 /* Temporary hard reg set used for a different calculation.  */
424 static HARD_REG_SET temp_hard_regset;
425
426 #define last_mode_for_init_move_cost \
427   (this_target_ira_int->x_last_mode_for_init_move_cost)
428 \f
429
430 /* The function sets up the map IRA_REG_MODE_HARD_REGSET.  */
431 static void
432 setup_reg_mode_hard_regset (void)
433 {
434   int i, m, hard_regno;
435
436   for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
437     for (hard_regno = 0; hard_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; hard_regno++)
438       {
439         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m]);
440         for (i = hard_regno_nregs[hard_regno][m] - 1; i >= 0; i--)
441           if (hard_regno + i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
442             SET_HARD_REG_BIT (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m],
443                               hard_regno + i);
444       }
445 }
446
447 \f
448 #define no_unit_alloc_regs \
449   (this_target_ira_int->x_no_unit_alloc_regs)
450
451 /* The function sets up the three arrays declared above.  */
452 static void
453 setup_class_hard_regs (void)
454 {
455   int cl, i, hard_regno, n;
456   HARD_REG_SET processed_hard_reg_set;
457
458   ira_assert (SHRT_MAX >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
459   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
460     {
461       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
462       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
463       CLEAR_HARD_REG_SET (processed_hard_reg_set);
464       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
465         {
466           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][i] = -1;
467           ira_class_hard_reg_index[cl][i] = -1;
468         }
469       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
470         {
471 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
472           hard_regno = reg_alloc_order[i];
473 #else
474           hard_regno = i;
475 #endif
476           if (TEST_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno))
477             continue;
478           SET_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno);
479           if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, hard_regno))
480             ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = -1;
481           else
482             {
483               ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = n;
484               ira_class_hard_regs[cl][n++] = hard_regno;
485             }
486         }
487       ira_class_hard_regs_num[cl] = n;
488       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
489         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i))
490           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][n++] = i;
491       ira_assert (ira_class_hard_regs_num[cl] == n);
492     }
493 }
494
495 /* Set up global variables defining info about hard registers for the
496    allocation.  These depend on USE_HARD_FRAME_P whose TRUE value means
497    that we can use the hard frame pointer for the allocation.  */
498 static void
499 setup_alloc_regs (bool use_hard_frame_p)
500 {
501 #ifdef ADJUST_REG_ALLOC_ORDER
502   ADJUST_REG_ALLOC_ORDER;
503 #endif
504   COPY_HARD_REG_SET (no_unit_alloc_regs, fixed_reg_set);
505   if (! use_hard_frame_p)
506     SET_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
507   setup_class_hard_regs ();
508 }
509
510 \f
511
512 #define alloc_reg_class_subclasses \
513   (this_target_ira_int->x_alloc_reg_class_subclasses)
514
515 /* Initialize the table of subclasses of each reg class.  */
516 static void
517 setup_reg_subclasses (void)
518 {
519   int i, j;
520   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
521
522   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
523     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
524       alloc_reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
525
526   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
527     {
528       if (i == (int) NO_REGS)
529         continue;
530
531       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
532       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
533       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
534         continue;
535       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
536         if (i != j)
537           {
538             enum reg_class *p;
539
540             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
541             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
542             if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
543                                          temp_hard_regset2))
544               continue;
545             p = &alloc_reg_class_subclasses[j][0];
546             while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
547             *p = (enum reg_class) i;
548           }
549     }
550 }
551
552 \f
553
554 /* Set up IRA_MEMORY_MOVE_COST and IRA_MAX_MEMORY_MOVE_COST.  */
555 static void
556 setup_class_subset_and_memory_move_costs (void)
557 {
558   int cl, cl2, mode, cost;
559   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
560
561   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
562     ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
563       = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1] = SHRT_MAX;
564   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
565     {
566       if (cl != (int) NO_REGS)
567         for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
568           {
569             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0]
570               = ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
571               = memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
572                                   (reg_class_t) cl, false);
573             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1]
574               = ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
575               = memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
576                                   (reg_class_t) cl, true);
577             /* Costs for NO_REGS are used in cost calculation on the
578                1st pass when the preferred register classes are not
579                known yet.  In this case we take the best scenario.  */
580             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
581                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][0])
582               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
583                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
584                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][0];
585             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
586                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][1])
587               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
588                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
589                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][1];
590           }
591     }
592   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
593     for (cl2 = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl2 >= 0; cl2--)
594       {
595         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
596         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
597         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
598         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
599         ira_class_subset_p[cl][cl2]
600           = hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2);
601         if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset2)
602             && hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl2],
603                                       reg_class_contents[cl]))
604           for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
605             {
606               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][0];
607               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0])
608                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0] = cost;
609               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][1];
610               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1])
611                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1] = cost;
612             }
613       }
614   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
615     for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
616       {
617         ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
618           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0];
619         ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
620           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1];
621       }
622   setup_reg_subclasses ();
623 }
624
625 \f
626
627 /* Define the following macro if allocation through malloc if
628    preferable.  */
629 #define IRA_NO_OBSTACK
630
631 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
632 /* Obstack used for storing all dynamic data (except bitmaps) of the
633    IRA.  */
634 static struct obstack ira_obstack;
635 #endif
636
637 /* Obstack used for storing all bitmaps of the IRA.  */
638 static struct bitmap_obstack ira_bitmap_obstack;
639
640 /* Allocate memory of size LEN for IRA data.  */
641 void *
642 ira_allocate (size_t len)
643 {
644   void *res;
645
646 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
647   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
648 #else
649   res = xmalloc (len);
650 #endif
651   return res;
652 }
653
654 /* Free memory ADDR allocated for IRA data.  */
655 void
656 ira_free (void *addr ATTRIBUTE_UNUSED)
657 {
658 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
659   /* do nothing */
660 #else
661   free (addr);
662 #endif
663 }
664
665
666 /* Allocate and returns bitmap for IRA.  */
667 bitmap
668 ira_allocate_bitmap (void)
669 {
670   return BITMAP_ALLOC (&ira_bitmap_obstack);
671 }
672
673 /* Free bitmap B allocated for IRA.  */
674 void
675 ira_free_bitmap (bitmap b ATTRIBUTE_UNUSED)
676 {
677   /* do nothing */
678 }
679
680 \f
681
682 /* Output information about allocation of all allocnos (except for
683    caps) into file F.  */
684 void
685 ira_print_disposition (FILE *f)
686 {
687   int i, n, max_regno;
688   ira_allocno_t a;
689   basic_block bb;
690
691   fprintf (f, "Disposition:");
692   max_regno = max_reg_num ();
693   for (n = 0, i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
694     for (a = ira_regno_allocno_map[i];
695          a != NULL;
696          a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
697       {
698         if (n % 4 == 0)
699           fprintf (f, "\n");
700         n++;
701         fprintf (f, " %4d:r%-4d", ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
702         if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
703           fprintf (f, "b%-3d", bb->index);
704         else
705           fprintf (f, "l%-3d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop_num);
706         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0)
707           fprintf (f, " %3d", ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
708         else
709           fprintf (f, " mem");
710       }
711   fprintf (f, "\n");
712 }
713
714 /* Outputs information about allocation of all allocnos into
715    stderr.  */
716 void
717 ira_debug_disposition (void)
718 {
719   ira_print_disposition (stderr);
720 }
721
722 \f
723
724 /* Set up ira_stack_reg_pressure_class which is the biggest pressure
725    register class containing stack registers or NO_REGS if there are
726    no stack registers.  To find this class, we iterate through all
727    register pressure classes and choose the first register pressure
728    class containing all the stack registers and having the biggest
729    size.  */
730 static void
731 setup_stack_reg_pressure_class (void)
732 {
733   ira_stack_reg_pressure_class = NO_REGS;
734 #ifdef STACK_REGS
735   {
736     int i, best, size;
737     enum reg_class cl;
738     HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
739
740     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
741     for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
742       SET_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i);
743     best = 0;
744     for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
745       {
746         cl = ira_pressure_classes[i];
747         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, temp_hard_regset);
748         AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
749         size = hard_reg_set_size (temp_hard_regset2);
750         if (best < size)
751           {
752             best = size;
753             ira_stack_reg_pressure_class = cl;
754           }
755       }
756   }
757 #endif
758 }
759
760 /* Find pressure classes which are register classes for which we
761    calculate register pressure in IRA, register pressure sensitive
762    insn scheduling, and register pressure sensitive loop invariant
763    motion.
764
765    To make register pressure calculation easy, we always use
766    non-intersected register pressure classes.  A move of hard
767    registers from one register pressure class is not more expensive
768    than load and store of the hard registers.  Most likely an allocno
769    class will be a subset of a register pressure class and in many
770    cases a register pressure class.  That makes usage of register
771    pressure classes a good approximation to find a high register
772    pressure.  */
773 static void
774 setup_pressure_classes (void)
775 {
776   int cost, i, n, curr;
777   int cl, cl2;
778   enum reg_class pressure_classes[N_REG_CLASSES];
779   int m;
780   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
781   bool insert_p;
782
783   n = 0;
784   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
785     {
786       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
787         continue;
788       if (ira_class_hard_regs_num[cl] != 1
789           /* A register class without subclasses may contain a few
790              hard registers and movement between them is costly
791              (e.g. SPARC FPCC registers).  We still should consider it
792              as a candidate for a pressure class.  */
793           && alloc_reg_class_subclasses[cl][0] != LIM_REG_CLASSES)
794         {
795           /* Check that the moves between any hard registers of the
796              current class are not more expensive for a legal mode
797              than load/store of the hard registers of the current
798              class.  Such class is a potential candidate to be a
799              register pressure class.  */
800           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
801             {
802               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
803               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
804               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
805                                       ira_prohibited_class_mode_regs[cl][m]);
806               if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
807                 continue;
808               ira_init_register_move_cost_if_necessary ((enum machine_mode) m);
809               cost = ira_register_move_cost[m][cl][cl];
810               if (cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][1]
811                   || cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][0])
812                 break;
813             }
814           if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
815             continue;
816         }
817       curr = 0;
818       insert_p = true;
819       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
820       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
821       /* Remove so far added pressure classes which are subset of the
822          current candidate class.  Prefer GENERAL_REGS as a pressure
823          register class to another class containing the same
824          allocatable hard registers.  We do this because machine
825          dependent cost hooks might give wrong costs for the latter
826          class but always give the right cost for the former class
827          (GENERAL_REGS).  */
828       for (i = 0; i < n; i++)
829         {
830           cl2 = pressure_classes[i];
831           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
832           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
833           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
834               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
835                   || cl2 == (int) GENERAL_REGS))
836             {
837               pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
838               insert_p = false;
839               continue;
840             }
841           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
842               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
843                   || cl == (int) GENERAL_REGS))
844             continue;
845           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset))
846             insert_p = false;
847           pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
848         }
849       /* If the current candidate is a subset of a so far added
850          pressure class, don't add it to the list of the pressure
851          classes.  */
852       if (insert_p)
853         pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl;
854       n = curr;
855     }
856 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
857   {
858     HARD_REG_SET ignore_hard_regs;
859
860     /* Check pressure classes correctness: here we check that hard
861        registers from all register pressure classes contains all hard
862        registers available for the allocation.  */
863     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
864     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2);
865     COPY_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, no_unit_alloc_regs);
866     for (cl = 0; cl < LIM_REG_CLASSES; cl++)
867       {
868         /* For some targets (like MIPS with MD_REGS), there are some
869            classes with hard registers available for allocation but
870            not able to hold value of any mode.  */
871         for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
872           if (contains_reg_of_mode[cl][m])
873             break;
874         if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
875           {
876             IOR_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, reg_class_contents[cl]);
877             continue;
878           }
879         for (i = 0; i < n; i++)
880           if ((int) pressure_classes[i] == cl)
881             break;
882         IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
883         if (i < n)
884           IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
885       }
886     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
887       /* Some targets (like SPARC with ICC reg) have alocatable regs
888          for which no reg class is defined.  */
889       if (REGNO_REG_CLASS (i) == NO_REGS)
890         SET_HARD_REG_BIT (ignore_hard_regs, i);
891     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, ignore_hard_regs);
892     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, ignore_hard_regs);
893     ira_assert (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset));
894   }
895 #endif
896   ira_pressure_classes_num = 0;
897   for (i = 0; i < n; i++)
898     {
899       cl = (int) pressure_classes[i];
900       ira_reg_pressure_class_p[cl] = true;
901       ira_pressure_classes[ira_pressure_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
902     }
903   setup_stack_reg_pressure_class ();
904 }
905
906 /* Set up IRA_UNIFORM_CLASS_P.  Uniform class is a register class
907    whose register move cost between any registers of the class is the
908    same as for all its subclasses.  We use the data to speed up the
909    2nd pass of calculations of allocno costs.  */
910 static void
911 setup_uniform_class_p (void)
912 {
913   int i, cl, cl2, m;
914
915   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
916     {
917       ira_uniform_class_p[cl] = false;
918       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
919         continue;
920       /* We can not use alloc_reg_class_subclasses here because move
921          cost hooks does not take into account that some registers are
922          unavailable for the subtarget.  E.g. for i686, INT_SSE_REGS
923          is element of alloc_reg_class_subclasses for GENERAL_REGS
924          because SSE regs are unavailable.  */
925       for (i = 0; (cl2 = reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
926         {
927           if (ira_class_hard_regs_num[cl2] == 0)
928             continue;
929           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
930             if (contains_reg_of_mode[cl][m] && contains_reg_of_mode[cl2][m])
931               {
932                 ira_init_register_move_cost_if_necessary ((enum machine_mode) m);
933                 if (ira_register_move_cost[m][cl][cl]
934                     != ira_register_move_cost[m][cl2][cl2])
935                   break;
936               }
937           if (m < NUM_MACHINE_MODES)
938             break;
939         }
940       if (cl2 == LIM_REG_CLASSES)
941         ira_uniform_class_p[cl] = true;
942     }
943 }
944
945 /* Set up IRA_ALLOCNO_CLASSES, IRA_ALLOCNO_CLASSES_NUM,
946    IRA_IMPORTANT_CLASSES, and IRA_IMPORTANT_CLASSES_NUM.
947
948    Target may have many subtargets and not all target hard regiters can
949    be used for allocation, e.g. x86 port in 32-bit mode can not use
950    hard registers introduced in x86-64 like r8-r15).  Some classes
951    might have the same allocatable hard registers, e.g.  INDEX_REGS
952    and GENERAL_REGS in x86 port in 32-bit mode.  To decrease different
953    calculations efforts we introduce allocno classes which contain
954    unique non-empty sets of allocatable hard-registers.
955
956    Pseudo class cost calculation in ira-costs.c is very expensive.
957    Therefore we are trying to decrease number of classes involved in
958    such calculation.  Register classes used in the cost calculation
959    are called important classes.  They are allocno classes and other
960    non-empty classes whose allocatable hard register sets are inside
961    of an allocno class hard register set.  From the first sight, it
962    looks like that they are just allocno classes.  It is not true.  In
963    example of x86-port in 32-bit mode, allocno classes will contain
964    GENERAL_REGS but not LEGACY_REGS (because allocatable hard
965    registers are the same for the both classes).  The important
966    classes will contain GENERAL_REGS and LEGACY_REGS.  It is done
967    because a machine description insn constraint may refers for
968    LEGACY_REGS and code in ira-costs.c is mostly base on investigation
969    of the insn constraints.  */
970 static void
971 setup_allocno_and_important_classes (void)
972 {
973   int i, j, n, cl;
974   bool set_p;
975   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
976   static enum reg_class classes[LIM_REG_CLASSES + 1];
977
978   n = 0;
979   /* Collect classes which contain unique sets of allocatable hard
980      registers.  Prefer GENERAL_REGS to other classes containing the
981      same set of hard registers.  */
982   for (i = 0; i < LIM_REG_CLASSES; i++)
983     {
984       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
985       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
986       for (j = 0; j < n; j++)
987         {
988           cl = classes[j];
989           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
990           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
991                                   no_unit_alloc_regs);
992           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
993                                     temp_hard_regset2))
994             break;
995         }
996       if (j >= n)
997         classes[n++] = (enum reg_class) i;
998       else if (i == GENERAL_REGS)
999         /* Prefer general regs.  For i386 example, it means that
1000            we prefer GENERAL_REGS over INDEX_REGS or LEGACY_REGS
1001            (all of them consists of the same available hard
1002            registers).  */
1003         classes[j] = (enum reg_class) i;
1004     }
1005   classes[n] = LIM_REG_CLASSES;
1006
1007   /* Set up classes which can be used for allocnos as classes
1008      conatining non-empty unique sets of allocatable hard
1009      registers.  */
1010   ira_allocno_classes_num = 0;
1011   for (i = 0; (cl = classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
1012     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1013       ira_allocno_classes[ira_allocno_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
1014   ira_important_classes_num = 0;
1015   /* Add non-allocno classes containing to non-empty set of
1016      allocatable hard regs.  */
1017   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1018     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1019       {
1020         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1021         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1022         set_p = false;
1023         for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1024           {
1025             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
1026                                reg_class_contents[ira_allocno_classes[j]]);
1027             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
1028             if ((enum reg_class) cl == ira_allocno_classes[j])
1029               break;
1030             else if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
1031                                             temp_hard_regset2))
1032               set_p = true;
1033           }
1034         if (set_p && j >= ira_allocno_classes_num)
1035           ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1036             = (enum reg_class) cl;
1037       }
1038   /* Now add allocno classes to the important classes.  */
1039   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1040     ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1041       = ira_allocno_classes[j];
1042   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1043     {
1044       ira_reg_allocno_class_p[cl] = false;
1045       ira_reg_pressure_class_p[cl] = false;
1046     }
1047   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1048     ira_reg_allocno_class_p[ira_allocno_classes[j]] = true;
1049   setup_pressure_classes ();
1050   setup_uniform_class_p ();
1051 }
1052
1053 /* Setup translation in CLASS_TRANSLATE of all classes into a class
1054    given by array CLASSES of length CLASSES_NUM.  The function is used
1055    make translation any reg class to an allocno class or to an
1056    pressure class.  This translation is necessary for some
1057    calculations when we can use only allocno or pressure classes and
1058    such translation represents an approximate representation of all
1059    classes.
1060
1061    The translation in case when allocatable hard register set of a
1062    given class is subset of allocatable hard register set of a class
1063    in CLASSES is pretty simple.  We use smallest classes from CLASSES
1064    containing a given class.  If allocatable hard register set of a
1065    given class is not a subset of any corresponding set of a class
1066    from CLASSES, we use the cheapest (with load/store point of view)
1067    class from CLASSES whose set intersects with given class set */
1068 static void
1069 setup_class_translate_array (enum reg_class *class_translate,
1070                              int classes_num, enum reg_class *classes)
1071 {
1072   int cl, mode;
1073   enum reg_class aclass, best_class, *cl_ptr;
1074   int i, cost, min_cost, best_cost;
1075
1076   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1077     class_translate[cl] = NO_REGS;
1078
1079   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1080     {
1081       aclass = classes[i];
1082       for (cl_ptr = &alloc_reg_class_subclasses[aclass][0];
1083            (cl = *cl_ptr) != LIM_REG_CLASSES;
1084            cl_ptr++)
1085         if (class_translate[cl] == NO_REGS)
1086           class_translate[cl] = aclass;
1087       class_translate[aclass] = aclass;
1088     }
1089   /* For classes which are not fully covered by one of given classes
1090      (in other words covered by more one given class), use the
1091      cheapest class.  */
1092   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1093     {
1094       if (cl == NO_REGS || class_translate[cl] != NO_REGS)
1095         continue;
1096       best_class = NO_REGS;
1097       best_cost = INT_MAX;
1098       for (i = 0; i < classes_num; i++)
1099         {
1100           aclass = classes[i];
1101           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
1102                              reg_class_contents[aclass]);
1103           AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1104           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1105           if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1106             {
1107               min_cost = INT_MAX;
1108               for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1109                 {
1110                   cost = (ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
1111                           + ira_memory_move_cost[mode][cl][1]);
1112                   if (min_cost > cost)
1113                     min_cost = cost;
1114                 }
1115               if (best_class == NO_REGS || best_cost > min_cost)
1116                 {
1117                   best_class = aclass;
1118                   best_cost = min_cost;
1119                 }
1120             }
1121         }
1122       class_translate[cl] = best_class;
1123     }
1124 }
1125
1126 /* Set up array IRA_ALLOCNO_CLASS_TRANSLATE and
1127    IRA_PRESSURE_CLASS_TRANSLATE.  */
1128 static void
1129 setup_class_translate (void)
1130 {
1131   setup_class_translate_array (ira_allocno_class_translate,
1132                                ira_allocno_classes_num, ira_allocno_classes);
1133   setup_class_translate_array (ira_pressure_class_translate,
1134                                ira_pressure_classes_num, ira_pressure_classes);
1135 }
1136
1137 /* Order numbers of allocno classes in original target allocno class
1138    array, -1 for non-allocno classes.  */
1139 static int allocno_class_order[N_REG_CLASSES];
1140
1141 /* The function used to sort the important classes.  */
1142 static int
1143 comp_reg_classes_func (const void *v1p, const void *v2p)
1144 {
1145   enum reg_class cl1 = *(const enum reg_class *) v1p;
1146   enum reg_class cl2 = *(const enum reg_class *) v2p;
1147   enum reg_class tcl1, tcl2;
1148   int diff;
1149
1150   tcl1 = ira_allocno_class_translate[cl1];
1151   tcl2 = ira_allocno_class_translate[cl2];
1152   if (tcl1 != NO_REGS && tcl2 != NO_REGS
1153       && (diff = allocno_class_order[tcl1] - allocno_class_order[tcl2]) != 0)
1154     return diff;
1155   return (int) cl1 - (int) cl2;
1156 }
1157
1158 /* For correct work of function setup_reg_class_relation we need to
1159    reorder important classes according to the order of their allocno
1160    classes.  It places important classes containing the same
1161    allocatable hard register set adjacent to each other and allocno
1162    class with the allocatable hard register set right after the other
1163    important classes with the same set.
1164
1165    In example from comments of function
1166    setup_allocno_and_important_classes, it places LEGACY_REGS and
1167    GENERAL_REGS close to each other and GENERAL_REGS is after
1168    LEGACY_REGS.  */
1169 static void
1170 reorder_important_classes (void)
1171 {
1172   int i;
1173
1174   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1175     allocno_class_order[i] = -1;
1176   for (i = 0; i < ira_allocno_classes_num; i++)
1177     allocno_class_order[ira_allocno_classes[i]] = i;
1178   qsort (ira_important_classes, ira_important_classes_num,
1179          sizeof (enum reg_class), comp_reg_classes_func);
1180   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1181     ira_important_class_nums[ira_important_classes[i]] = i;
1182 }
1183
1184 /* Set up IRA_REG_CLASS_SUBUNION, IRA_REG_CLASS_SUPERUNION,
1185    IRA_REG_CLASS_SUPER_CLASSES, IRA_REG_CLASSES_INTERSECT, and
1186    IRA_REG_CLASSES_INTERSECT_P.  For the meaning of the relations,
1187    please see corresponding comments in ira-int.h.  */
1188 static void
1189 setup_reg_class_relations (void)
1190 {
1191   int i, cl1, cl2, cl3;
1192   HARD_REG_SET intersection_set, union_set, temp_set2;
1193   bool important_class_p[N_REG_CLASSES];
1194
1195   memset (important_class_p, 0, sizeof (important_class_p));
1196   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1197     important_class_p[ira_important_classes[i]] = true;
1198   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1199     {
1200       ira_reg_class_super_classes[cl1][0] = LIM_REG_CLASSES;
1201       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1202         {
1203           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2] = false;
1204           ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = NO_REGS;
1205           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1206           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1207           COPY_HARD_REG_SET (temp_set2, reg_class_contents[cl2]);
1208           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1209           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset)
1210               && hard_reg_set_empty_p (temp_set2))
1211             {
1212               /* The both classes have no allocatable hard registers
1213                  -- take all class hard registers into account and use
1214                  reg_class_subunion and reg_class_superunion.  */
1215               for (i = 0;; i++)
1216                 {
1217                   cl3 = reg_class_subclasses[cl1][i];
1218                   if (cl3 == LIM_REG_CLASSES)
1219                     break;
1220                   if (reg_class_subset_p (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2],
1221                                           (enum reg_class) cl3))
1222                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1223                 }
1224               ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = reg_class_subunion[cl1][cl2];
1225               ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = reg_class_superunion[cl1][cl2];
1226               continue;
1227             }
1228           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2]
1229             = hard_reg_set_intersect_p (temp_hard_regset, temp_set2);
1230           if (important_class_p[cl1] && important_class_p[cl2]
1231               && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2))
1232             {
1233               /* CL1 and CL2 are important classes and CL1 allocatable
1234                  hard register set is inside of CL2 allocatable hard
1235                  registers -- make CL1 a superset of CL2.  */
1236               enum reg_class *p;
1237
1238               p = &ira_reg_class_super_classes[cl1][0];
1239               while (*p != LIM_REG_CLASSES)
1240                 p++;
1241               *p++ = (enum reg_class) cl2;
1242               *p = LIM_REG_CLASSES;
1243             }
1244           ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1245           ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1246           COPY_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl1]);
1247           AND_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl2]);
1248           AND_COMPL_HARD_REG_SET (intersection_set, no_unit_alloc_regs);
1249           COPY_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl1]);
1250           IOR_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl2]);
1251           AND_COMPL_HARD_REG_SET (union_set, no_unit_alloc_regs);
1252           for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1253             {
1254               cl3 = ira_important_classes[i];
1255               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl3]);
1256               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1257               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, intersection_set))
1258                 {
1259                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1260                      intersection of allocatable hard register sets
1261                      of CL1 and CL2.  */
1262                   COPY_HARD_REG_SET
1263                     (temp_set2,
1264                      reg_class_contents[(int)
1265                                         ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]]);
1266                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1267                   if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1268                       /* If the allocatable hard register sets are the
1269                          same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1270                          class for debugging purposes.  */
1271                       || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1272                           && (cl3 == GENERAL_REGS
1273                               || (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1274                                   && hard_reg_set_subset_p
1275                                      (reg_class_contents[cl3],
1276                                       reg_class_contents
1277                                       [(int) ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]])))))
1278                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1279                 }
1280               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, union_set))
1281                 {
1282                   /* CL3 allocatbale hard register set is inside of
1283                      union of allocatable hard register sets of CL1
1284                      and CL2.  */
1285                   COPY_HARD_REG_SET
1286                     (temp_set2,
1287                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]]);
1288                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1289                   if (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1290                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_set2, temp_hard_regset)
1291                           
1292                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1293                                                       temp_hard_regset)
1294                               || cl3 == GENERAL_REGS
1295                               /* If the allocatable hard register sets are the
1296                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1297                                  class for debugging purposes.  */
1298                               || (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1299                                   && hard_reg_set_subset_p
1300                                      (reg_class_contents[cl3],
1301                                       reg_class_contents
1302                                       [(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]])))))
1303                     ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1304                 }
1305               if (hard_reg_set_subset_p (union_set, temp_hard_regset))
1306                 {
1307                   /* CL3 allocatable hard register set contains union
1308                      of allocatable hard register sets of CL1 and
1309                      CL2.  */
1310                   COPY_HARD_REG_SET
1311                     (temp_set2,
1312                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]]);
1313                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1314                   if (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1315                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1316
1317                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1318                                                       temp_hard_regset)
1319                               || cl3 == GENERAL_REGS
1320                               /* If the allocatable hard register sets are the
1321                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1322                                  class for debugging purposes.  */
1323                               || (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1324                                   && hard_reg_set_subset_p
1325                                      (reg_class_contents[cl3],
1326                                       reg_class_contents
1327                                       [(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]])))))
1328                     ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1329                 }
1330             }
1331         }
1332     }
1333 }
1334
1335 /* Output all unifrom and important classes into file F.  */
1336 static void
1337 print_unform_and_important_classes (FILE *f)
1338 {
1339   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1340   int i, cl;
1341
1342   fprintf (f, "Uniform classes:\n");
1343   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1344     if (ira_uniform_class_p[cl])
1345       fprintf (f, " %s", reg_class_names[cl]);
1346   fprintf (f, "\nImportant classes:\n");
1347   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1348     fprintf (f, " %s", reg_class_names[ira_important_classes[i]]);
1349   fprintf (f, "\n");
1350 }
1351
1352 /* Output all possible allocno or pressure classes and their
1353    translation map into file F.  */
1354 static void
1355 print_translated_classes (FILE *f, bool pressure_p)
1356 {
1357   int classes_num = (pressure_p
1358                      ? ira_pressure_classes_num : ira_allocno_classes_num);
1359   enum reg_class *classes = (pressure_p
1360                              ? ira_pressure_classes : ira_allocno_classes);
1361   enum reg_class *class_translate = (pressure_p
1362                                      ? ira_pressure_class_translate
1363                                      : ira_allocno_class_translate);
1364   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1365   int i;
1366
1367   fprintf (f, "%s classes:\n", pressure_p ? "Pressure" : "Allocno");
1368   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1369     fprintf (f, " %s", reg_class_names[classes[i]]);
1370   fprintf (f, "\nClass translation:\n");
1371   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1372     fprintf (f, " %s -> %s\n", reg_class_names[i],
1373              reg_class_names[class_translate[i]]);
1374 }
1375
1376 /* Output all possible allocno and translation classes and the
1377    translation maps into stderr.  */
1378 void
1379 ira_debug_allocno_classes (void)
1380 {
1381   print_unform_and_important_classes (stderr);
1382   print_translated_classes (stderr, false);
1383   print_translated_classes (stderr, true);
1384 }
1385
1386 /* Set up different arrays concerning class subsets, allocno and
1387    important classes.  */
1388 static void
1389 find_reg_classes (void)
1390 {
1391   setup_allocno_and_important_classes ();
1392   setup_class_translate ();
1393   reorder_important_classes ();
1394   setup_reg_class_relations ();
1395 }
1396
1397 \f
1398
1399 /* Set up the array above.  */
1400 static void
1401 setup_hard_regno_aclass (void)
1402 {
1403   int i;
1404
1405   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1406     {
1407 #if 1
1408       ira_hard_regno_allocno_class[i]
1409         = (TEST_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, i)
1410            ? NO_REGS
1411            : ira_allocno_class_translate[REGNO_REG_CLASS (i)]);
1412 #else
1413       int j;
1414       enum reg_class cl;
1415       ira_hard_regno_allocno_class[i] = NO_REGS;
1416       for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1417         {
1418           cl = ira_allocno_classes[j];
1419           if (ira_class_hard_reg_index[cl][i] >= 0)
1420             {
1421               ira_hard_regno_allocno_class[i] = cl;
1422               break;
1423             }
1424         }
1425 #endif
1426     }
1427 }
1428
1429 \f
1430
1431 /* Form IRA_REG_CLASS_MAX_NREGS and IRA_REG_CLASS_MIN_NREGS maps.  */
1432 static void
1433 setup_reg_class_nregs (void)
1434 {
1435   int i, cl, cl2, m;
1436
1437   for (m = 0; m < MAX_MACHINE_MODE; m++)
1438     {
1439       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1440         ira_reg_class_max_nregs[cl][m]
1441           = ira_reg_class_min_nregs[cl][m]
1442           = targetm.class_max_nregs ((reg_class_t) cl, (enum machine_mode) m);
1443       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1444         for (i = 0;
1445              (cl2 = alloc_reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES;
1446              i++)
1447           if (ira_reg_class_min_nregs[cl2][m]
1448               < ira_reg_class_min_nregs[cl][m])
1449             ira_reg_class_min_nregs[cl][m] = ira_reg_class_min_nregs[cl2][m];
1450     }
1451 }
1452
1453 \f
1454
1455 /* Set up IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS.  */
1456 static void
1457 setup_prohibited_class_mode_regs (void)
1458 {
1459   int j, k, hard_regno, cl;
1460
1461   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1462     {
1463       for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1464         {
1465           CLEAR_HARD_REG_SET (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j]);
1466           for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1467             {
1468               hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1469               if (! HARD_REGNO_MODE_OK (hard_regno, (enum machine_mode) j))
1470                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1471                                   hard_regno);
1472             }
1473         }
1474     }
1475 }
1476
1477 /* Clarify IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS by excluding hard registers
1478    spanning from one register pressure class to another one.  It is
1479    called after defining the pressure classes.  */
1480 static void
1481 clarify_prohibited_class_mode_regs (void)
1482 {
1483   int j, k, hard_regno, cl, pclass, nregs;
1484
1485   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1486     for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1487       for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1488         {
1489           hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1490           if (TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j], hard_regno))
1491             continue;
1492           nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][j];
1493           if (hard_regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1494             {
1495               SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1496                                 hard_regno);
1497                continue;
1498             }
1499           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1500           for (nregs-- ;nregs >= 0; nregs--)
1501             if (((enum reg_class) pclass
1502                  != ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS
1503                                                  (hard_regno + nregs)]))
1504               {
1505                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1506                                   hard_regno);
1507                 break;
1508               }
1509         }
1510 }
1511 \f
1512 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST, IRA_MAY_MOVE_IN_COST
1513    and IRA_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE.  */
1514 void
1515 ira_init_register_move_cost (enum machine_mode mode)
1516 {
1517   static unsigned short last_move_cost[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
1518   bool all_match = true;
1519   unsigned int cl1, cl2;
1520
1521   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1522               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1523               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1524   ira_assert (have_regs_of_mode[mode]);
1525   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1526     if (contains_reg_of_mode[cl1][mode])
1527       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1528         {
1529           int cost;
1530           if (!contains_reg_of_mode[cl2][mode])
1531             cost = 65535;
1532           else
1533             {
1534               cost = register_move_cost (mode, (enum reg_class) cl1,
1535                                          (enum reg_class) cl2);
1536               ira_assert (cost < 65535);
1537             }
1538           all_match &= (last_move_cost[cl1][cl2] == cost);
1539           last_move_cost[cl1][cl2] = cost;
1540         }
1541   if (all_match && last_mode_for_init_move_cost != -1)
1542     {
1543       ira_register_move_cost[mode]
1544         = ira_register_move_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1545       ira_may_move_in_cost[mode]
1546         = ira_may_move_in_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1547       ira_may_move_out_cost[mode]
1548         = ira_may_move_out_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1549       return;
1550     }
1551   last_mode_for_init_move_cost = mode;
1552   ira_register_move_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1553   ira_may_move_in_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1554   ira_may_move_out_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1555   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1556     if (contains_reg_of_mode[cl1][mode])
1557       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1558         {
1559           int cost;
1560           enum reg_class *p1, *p2;
1561
1562           if (last_move_cost[cl1][cl2] == 65535)
1563             {
1564               ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1565               ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1566               ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1567             }
1568           else
1569             {
1570               cost = last_move_cost[cl1][cl2];
1571
1572               for (p2 = &reg_class_subclasses[cl2][0];
1573                    *p2 != LIM_REG_CLASSES; p2++)
1574                 if (ira_class_hard_regs_num[*p2] > 0
1575                     && (ira_reg_class_max_nregs[*p2][mode]
1576                         <= ira_class_hard_regs_num[*p2]))
1577                   cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][cl1][*p2]);
1578
1579               for (p1 = &reg_class_subclasses[cl1][0];
1580                    *p1 != LIM_REG_CLASSES; p1++)
1581                 if (ira_class_hard_regs_num[*p1] > 0
1582                     && (ira_reg_class_max_nregs[*p1][mode]
1583                         <= ira_class_hard_regs_num[*p1]))
1584                   cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][*p1][cl2]);
1585
1586               ira_assert (cost <= 65535);
1587               ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1588
1589               if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1590                 ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1591               else
1592                 ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1593
1594               if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1595                 ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1596               else
1597                 ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1598             }
1599         }
1600     else
1601       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1602         {
1603           ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1604           ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1605           ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1606         }
1607 }
1608 \f
1609
1610 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1611    different arrays whose values don't depend on the compiled
1612    function.  */
1613 void
1614 ira_init_once (void)
1615 {
1616   ira_init_costs_once ();
1617 }
1618
1619 /* Free ira_max_register_move_cost, ira_may_move_in_cost and
1620    ira_may_move_out_cost for each mode.  */
1621 static void
1622 free_register_move_costs (void)
1623 {
1624   int mode, i;
1625
1626   /* Reset move_cost and friends, making sure we only free shared
1627      table entries once.  */
1628   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1629     if (ira_register_move_cost[mode])
1630       {
1631         for (i = 0;
1632              i < mode && (ira_register_move_cost[i]
1633                           != ira_register_move_cost[mode]);
1634              i++)
1635           ;
1636         if (i == mode)
1637           {
1638             free (ira_register_move_cost[mode]);
1639             free (ira_may_move_in_cost[mode]);
1640             free (ira_may_move_out_cost[mode]);
1641           }
1642       }
1643   memset (ira_register_move_cost, 0, sizeof ira_register_move_cost);
1644   memset (ira_may_move_in_cost, 0, sizeof ira_may_move_in_cost);
1645   memset (ira_may_move_out_cost, 0, sizeof ira_may_move_out_cost);
1646   last_mode_for_init_move_cost = -1;
1647 }
1648
1649 /* This is called every time when register related information is
1650    changed.  */
1651 void
1652 ira_init (void)
1653 {
1654   free_register_move_costs ();
1655   setup_reg_mode_hard_regset ();
1656   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1657   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1658   setup_reg_class_nregs ();
1659   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1660   find_reg_classes ();
1661   clarify_prohibited_class_mode_regs ();
1662   setup_hard_regno_aclass ();
1663   ira_init_costs ();
1664 }
1665
1666 /* Function called once at the end of compiler work.  */
1667 void
1668 ira_finish_once (void)
1669 {
1670   ira_finish_costs_once ();
1671   free_register_move_costs ();
1672 }
1673
1674 \f
1675 #define ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p \
1676   (this_target_ira_int->x_ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1677
1678 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1679 static void
1680 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1681 {
1682   int i, j;
1683   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat, move_insn;
1684
1685   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1686     return;
1687   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1688   test_reg1 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1689   test_reg2 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1690   move_pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, test_reg1, test_reg2);
1691   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, 0, move_pat, 0, -1, 0);
1692   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1693     {
1694       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1695       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1696         {
1697           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (enum machine_mode) i))
1698             continue;
1699           SET_REGNO_RAW (test_reg1, j);
1700           PUT_MODE (test_reg1, (enum machine_mode) i);
1701           SET_REGNO_RAW (test_reg2, j);
1702           PUT_MODE (test_reg2, (enum machine_mode) i);
1703           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1704           recog_memoized (move_insn);
1705           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1706             continue;
1707           extract_insn (move_insn);
1708           if (! constrain_operands (1))
1709             continue;
1710           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1711         }
1712     }
1713 }
1714
1715 \f
1716
1717 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading X.  */
1718 static bool
1719 ira_bad_reload_regno_1 (int regno, rtx x)
1720 {
1721   int x_regno, n, i;
1722   ira_allocno_t a;
1723   enum reg_class pref;
1724
1725   /* We only deal with pseudo regs.  */
1726   if (! x || GET_CODE (x) != REG)
1727     return false;
1728
1729   x_regno = REGNO (x);
1730   if (x_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1731     return false;
1732
1733   /* If the pseudo prefers REGNO explicitly, then do not consider
1734      REGNO a bad spill choice.  */
1735   pref = reg_preferred_class (x_regno);
1736   if (reg_class_size[pref] == 1)
1737     return !TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref], regno);
1738
1739   /* If the pseudo conflicts with REGNO, then we consider REGNO a
1740      poor choice for a reload regno.  */
1741   a = ira_regno_allocno_map[x_regno];
1742   n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1743   for (i = 0; i < n; i++)
1744     {
1745       ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1746       if (TEST_HARD_REG_BIT (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj), regno))
1747         return true;
1748     }
1749   return false;
1750 }
1751
1752 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading
1753    IN or OUT.  */
1754 bool
1755 ira_bad_reload_regno (int regno, rtx in, rtx out)
1756 {
1757   return (ira_bad_reload_regno_1 (regno, in)
1758           || ira_bad_reload_regno_1 (regno, out));
1759 }
1760
1761 /* Return TRUE if *LOC contains an asm.  */
1762 static int
1763 insn_contains_asm_1 (rtx *loc, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1764 {
1765   if ( !*loc)
1766     return FALSE;
1767   if (GET_CODE (*loc) == ASM_OPERANDS)
1768     return TRUE;
1769   return FALSE;
1770 }
1771
1772
1773 /* Return TRUE if INSN contains an ASM.  */
1774 static bool
1775 insn_contains_asm (rtx insn)
1776 {
1777   return for_each_rtx (&insn, insn_contains_asm_1, NULL);
1778 }
1779
1780 /* Add register clobbers from asm statements.  */
1781 static void
1782 compute_regs_asm_clobbered (void)
1783 {
1784   basic_block bb;
1785
1786   FOR_EACH_BB (bb)
1787     {
1788       rtx insn;
1789       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
1790         {
1791           df_ref *def_rec;
1792
1793           if (insn_contains_asm (insn))
1794             for (def_rec = DF_INSN_DEFS (insn); *def_rec; def_rec++)
1795               {
1796                 df_ref def = *def_rec;
1797                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
1798                 if (HARD_REGISTER_NUM_P (dregno))
1799                   add_to_hard_reg_set (&crtl->asm_clobbers,
1800                                        GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def)),
1801                                        dregno);
1802               }
1803         }
1804     }
1805 }
1806
1807
1808 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and REGS_EVER_LIVE.  */
1809 void
1810 ira_setup_eliminable_regset (void)
1811 {
1812 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1813   int i;
1814   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1815 #endif
1816   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
1817      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
1818      case.  At some point, we should improve this by emitting the
1819      sp-adjusting insns for this case.  */
1820   int need_fp
1821     = (! flag_omit_frame_pointer
1822        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
1823        /* We need the frame pointer to catch stack overflow exceptions
1824           if the stack pointer is moving.  */
1825        || (flag_stack_check && STACK_CHECK_MOVING_SP)
1826        || crtl->accesses_prior_frames
1827        || crtl->stack_realign_needed
1828        || targetm.frame_pointer_required ());
1829
1830   frame_pointer_needed = need_fp;
1831
1832   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
1833   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
1834
1835   compute_regs_asm_clobbered ();
1836
1837   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
1838      use those that we already know won't be eliminated.  */
1839 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1840   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
1841     {
1842       bool cannot_elim
1843         = (! targetm.can_eliminate (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
1844            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp));
1845
1846       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, eliminables[i].from))
1847         {
1848             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
1849
1850             if (cannot_elim)
1851               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
1852         }
1853       else if (cannot_elim)
1854         error ("%s cannot be used in asm here",
1855                reg_names[eliminables[i].from]);
1856       else
1857         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
1858     }
1859 #if !HARD_FRAME_POINTER_IS_FRAME_POINTER
1860   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1861     {
1862       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1863       if (need_fp)
1864         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1865     }
1866   else if (need_fp)
1867     error ("%s cannot be used in asm here",
1868            reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
1869   else
1870     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1871 #endif
1872
1873 #else
1874   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1875     {
1876       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
1877       if (need_fp)
1878         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
1879     }
1880   else if (need_fp)
1881     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
1882   else
1883     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1884 #endif
1885 }
1886
1887 \f
1888
1889 /* The length of the following two arrays.  */
1890 int ira_reg_equiv_len;
1891
1892 /* The element value is TRUE if the corresponding regno value is
1893    invariant.  */
1894 bool *ira_reg_equiv_invariant_p;
1895
1896 /* The element value is equiv constant of given pseudo-register or
1897    NULL_RTX.  */
1898 rtx *ira_reg_equiv_const;
1899
1900 /* Set up the two arrays declared above.  */
1901 static void
1902 find_reg_equiv_invariant_const (void)
1903 {
1904   unsigned int i;
1905   bool invariant_p;
1906   rtx list, insn, note, constant, x;
1907
1908   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs); i++)
1909     {
1910       constant = NULL_RTX;
1911       invariant_p = false;
1912       for (list = reg_equiv_init (i); list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
1913         {
1914           insn = XEXP (list, 0);
1915           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1916
1917           if (note == NULL_RTX)
1918             continue;
1919
1920           x = XEXP (note, 0);
1921
1922           if (! CONSTANT_P (x)
1923               || ! flag_pic || LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x))
1924             {
1925               /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
1926                  that is not a legitimate memory operand.  As later
1927                  stages of the reload assume that all addresses found
1928                  in the reg_equiv_* arrays were originally legitimate,
1929                  we ignore such REG_EQUIV notes.  */
1930               if (memory_operand (x, VOIDmode))
1931                 invariant_p = MEM_READONLY_P (x);
1932               else if (function_invariant_p (x))
1933                 {
1934                   if (GET_CODE (x) == PLUS
1935                       || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
1936                     invariant_p = true;
1937                   else
1938                     constant = x;
1939                 }
1940             }
1941         }
1942       ira_reg_equiv_invariant_p[i] = invariant_p;
1943       ira_reg_equiv_const[i] = constant;
1944     }
1945 }
1946
1947 \f
1948
1949 /* Vector of substitutions of register numbers,
1950    used to map pseudo regs into hardware regs.
1951    This is set up as a result of register allocation.
1952    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
1953    or is -1 if no hard reg was assigned.
1954    If N is a hard reg number, element N is N.  */
1955 short *reg_renumber;
1956
1957 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
1958    the allocation found by IRA.  */
1959 static void
1960 setup_reg_renumber (void)
1961 {
1962   int regno, hard_regno;
1963   ira_allocno_t a;
1964   ira_allocno_iterator ai;
1965
1966   caller_save_needed = 0;
1967   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1968     {
1969       /* There are no caps at this point.  */
1970       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
1971       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1972         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1973            somewhere in a region.  */
1974         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
1975       ira_free_allocno_updated_costs (a);
1976       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1977       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1978       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
1979       if (hard_regno >= 0)
1980         {
1981           int i, nwords;
1982           enum reg_class pclass;
1983           ira_object_t obj;
1984           
1985           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1986           nwords = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1987           for (i = 0; i < nwords; i++)
1988             {
1989               obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1990               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj),
1991                                       reg_class_contents[pclass]);
1992             }
1993           if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
1994               && ira_hard_reg_set_intersection_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1995                                                   call_used_reg_set))
1996             {
1997               ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
1998                           || (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a)
1999                               == ALLOCNO_CHEAP_CALLS_CROSSED_NUM (a))
2000                           || regno >= ira_reg_equiv_len
2001                           || ira_reg_equiv_const[regno]
2002                           || ira_reg_equiv_invariant_p[regno]);
2003               caller_save_needed = 1;
2004             }
2005         }
2006     }
2007 }
2008
2009 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
2010    improvements.  */
2011 static void
2012 setup_allocno_assignment_flags (void)
2013 {
2014   int hard_regno;
2015   ira_allocno_t a;
2016   ira_allocno_iterator ai;
2017
2018   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2019     {
2020       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
2021         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
2022            somewhere in a region.  */
2023         ira_free_allocno_updated_costs (a);
2024       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2025       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
2026          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
2027          the same value in different hard registers.  It is also
2028          impossible to assign hard registers correctly to such
2029          allocnos because the cost info and info about intersected
2030          calls are incorrect for them.  */
2031       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
2032                                 || ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->mem_optimized_dest_p
2033                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
2034                                     - ALLOCNO_CLASS_COST (a)) < 0);
2035       ira_assert
2036         (hard_regno < 0
2037          || ira_hard_reg_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2038                                    reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)]));
2039     }
2040 }
2041
2042 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
2043    registers and memory for allocnos.  */
2044 static void
2045 calculate_allocation_cost (void)
2046 {
2047   int hard_regno, cost;
2048   ira_allocno_t a;
2049   ira_allocno_iterator ai;
2050
2051   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
2052   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2053     {
2054       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2055       ira_assert (hard_regno < 0
2056                   || (ira_hard_reg_in_set_p
2057                       (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2058                        reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)])));
2059       if (hard_regno < 0)
2060         {
2061           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
2062           ira_mem_cost += cost;
2063         }
2064       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
2065         {
2066           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
2067                   [ira_class_hard_reg_index
2068                    [ALLOCNO_CLASS (a)][hard_regno]]);
2069           ira_reg_cost += cost;
2070         }
2071       else
2072         {
2073           cost = ALLOCNO_CLASS_COST (a);
2074           ira_reg_cost += cost;
2075         }
2076       ira_overall_cost += cost;
2077     }
2078
2079   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2080     {
2081       fprintf (ira_dump_file,
2082                "+++Costs: overall %d, reg %d, mem %d, ld %d, st %d, move %d\n",
2083                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
2084                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
2085       fprintf (ira_dump_file, "+++       move loops %d, new jumps %d\n",
2086                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
2087     }
2088
2089 }
2090
2091 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2092 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
2093    of complicated code to transform more one region internal
2094    representation into one region representation.  */
2095 static void
2096 check_allocation (void)
2097 {
2098   ira_allocno_t a;
2099   int hard_regno, nregs, conflict_nregs;
2100   ira_allocno_iterator ai;
2101
2102   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2103     {
2104       int n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2105       int i;
2106
2107       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
2108           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
2109         continue;
2110       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
2111       if (nregs == 1)
2112         /* We allocated a single hard register.  */
2113         n = 1;
2114       else if (n > 1)
2115         /* We allocated multiple hard registers, and we will test
2116            conflicts in a granularity of single hard regs.  */
2117         nregs = 1;
2118
2119       for (i = 0; i < n; i++)
2120         {
2121           ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2122           ira_object_t conflict_obj;
2123           ira_object_conflict_iterator oci;
2124           int this_regno = hard_regno;
2125           if (n > 1)
2126             {
2127               if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2128                 this_regno += n - i - 1;
2129               else
2130                 this_regno += i;
2131             }
2132           FOR_EACH_OBJECT_CONFLICT (obj, conflict_obj, oci)
2133             {
2134               ira_allocno_t conflict_a = OBJECT_ALLOCNO (conflict_obj);
2135               int conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a);
2136               if (conflict_hard_regno < 0)
2137                 continue;
2138
2139               conflict_nregs
2140                 = (hard_regno_nregs
2141                    [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
2142
2143               if (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a) > 1
2144                   && conflict_nregs == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a))
2145                 {
2146                   if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2147                     conflict_hard_regno += (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a)
2148                                             - OBJECT_SUBWORD (conflict_obj) - 1);
2149                   else
2150                     conflict_hard_regno += OBJECT_SUBWORD (conflict_obj);
2151                   conflict_nregs = 1;
2152                 }
2153
2154               if ((conflict_hard_regno <= this_regno
2155                  && this_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
2156                 || (this_regno <= conflict_hard_regno
2157                     && conflict_hard_regno < this_regno + nregs))
2158                 {
2159                   fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
2160                            ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
2161                   gcc_unreachable ();
2162                 }
2163             }
2164         }
2165     }
2166 }
2167 #endif
2168
2169 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
2170    by IRA.  */
2171 static void
2172 fix_reg_equiv_init (void)
2173 {
2174   unsigned int max_regno = max_reg_num ();
2175   int i, new_regno, max;
2176   rtx x, prev, next, insn, set;
2177
2178   if (VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs) < max_regno)
2179     {
2180       max = VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs);
2181       grow_reg_equivs ();
2182       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max; i++)
2183         for (prev = NULL_RTX, x = reg_equiv_init (i);
2184              x != NULL_RTX;
2185              x = next)
2186           {
2187             next = XEXP (x, 1);
2188             insn = XEXP (x, 0);
2189             set = single_set (insn);
2190             ira_assert (set != NULL_RTX
2191                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
2192             if (REG_P (SET_DEST (set))
2193                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
2194                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
2195               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
2196             else if (REG_P (SET_SRC (set))
2197                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
2198                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
2199               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
2200             else
2201               gcc_unreachable ();
2202             if (new_regno == i)
2203               prev = x;
2204             else
2205               {
2206                 if (prev == NULL_RTX)
2207                   reg_equiv_init (i) = next;
2208                 else
2209                   XEXP (prev, 1) = next;
2210                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init (new_regno);
2211                 reg_equiv_init (new_regno) = x;
2212               }
2213           }
2214     }
2215 }
2216
2217 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2218 /* Print redundant memory-memory copies.  */
2219 static void
2220 print_redundant_copies (void)
2221 {
2222   int hard_regno;
2223   ira_allocno_t a;
2224   ira_copy_t cp, next_cp;
2225   ira_allocno_iterator ai;
2226
2227   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2228     {
2229       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2230         /* It is a cap. */
2231         continue;
2232       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2233       if (hard_regno >= 0)
2234         continue;
2235       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
2236         if (cp->first == a)
2237           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
2238         else
2239           {
2240             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
2241             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
2242                 && cp->insn != NULL_RTX
2243                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
2244               fprintf (ira_dump_file,
2245                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
2246                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
2247           }
2248     }
2249 }
2250 #endif
2251
2252 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
2253    created by IRA starting with START.  */
2254 static void
2255 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
2256 {
2257   int i, old_regno;
2258   int max_regno = max_reg_num ();
2259
2260   for (i = start; i < max_regno; i++)
2261     {
2262       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
2263       ira_assert (i != old_regno);
2264       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
2265                          reg_alternate_class (old_regno),
2266                          reg_allocno_class (old_regno));
2267       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
2268         fprintf (ira_dump_file,
2269                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
2270                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
2271                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
2272     }
2273 }
2274
2275 \f
2276 /* The number of entries allocated in teg_info.  */
2277 static int allocated_reg_info_size;
2278
2279 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
2280    expands some arrays for pseudo-registers.  */
2281 static void
2282 expand_reg_info (void)
2283 {
2284   int i;
2285   int size = max_reg_num ();
2286
2287   resize_reg_info ();
2288   for (i = allocated_reg_info_size; i < size; i++)
2289     setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS, GENERAL_REGS);
2290   setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (allocated_reg_info_size);
2291   allocated_reg_info_size = size;
2292 }
2293
2294 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
2295    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
2296 static bool
2297 too_high_register_pressure_p (void)
2298 {
2299   int i;
2300   enum reg_class pclass;
2301
2302   for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
2303     {
2304       pclass = ira_pressure_classes[i];
2305       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[pclass] > 10000)
2306         return true;
2307     }
2308   return false;
2309 }
2310
2311 \f
2312
2313 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
2314    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
2315    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
2316    a use of TO.  */
2317
2318 void
2319 mark_elimination (int from, int to)
2320 {
2321   basic_block bb;
2322
2323   FOR_EACH_BB (bb)
2324     {
2325       /* We don't use LIVE info in IRA.  */
2326       bitmap r = DF_LR_IN (bb);
2327
2328       if (REGNO_REG_SET_P (r, from))
2329         {
2330           CLEAR_REGNO_REG_SET (r, from);
2331           SET_REGNO_REG_SET (r, to);
2332         }
2333     }
2334 }
2335
2336 \f
2337
2338 struct equivalence
2339 {
2340   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
2341      keep track of what memory accesses might be created later,
2342      e.g. by reload.  */
2343   rtx replacement;
2344   rtx *src_p;
2345   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
2346   rtx init_insns;
2347   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
2348      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
2349   int loop_depth;
2350   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
2351   int is_arg_equivalence;
2352   /* Set when an attempt should be made to replace a register
2353      with the associated src_p entry.  */
2354   char replace;
2355 };
2356
2357 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
2358    structure for that register.  */
2359 static struct equivalence *reg_equiv;
2360
2361 /* Used for communication between the following two functions: contains
2362    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
2363 static rtx equiv_mem;
2364
2365 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
2366 static int equiv_mem_modified;
2367
2368 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
2369    Called via note_stores.  */
2370 static void
2371 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
2372                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2373 {
2374   if ((REG_P (dest)
2375        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
2376       || (MEM_P (dest)
2377           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem)))
2378     equiv_mem_modified = 1;
2379 }
2380
2381 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
2382    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
2383    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
2384    CALL_INSN.
2385
2386    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
2387 static int
2388 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
2389 {
2390   rtx insn;
2391   rtx note;
2392
2393   equiv_mem = memref;
2394   equiv_mem_modified = 0;
2395
2396   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
2397      valid equivalence.  */
2398   if (side_effects_p (memref))
2399     return 0;
2400
2401   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
2402     {
2403       if (! INSN_P (insn))
2404         continue;
2405
2406       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
2407         return 1;
2408
2409       /* This used to ignore readonly memory and const/pure calls.  The problem
2410          is the equivalent form may reference a pseudo which gets assigned a
2411          call clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
2412          equivalent form, the value in the call-clobbered reg has been
2413          changed and all hell breaks loose.  */
2414       if (CALL_P (insn))
2415         return 0;
2416
2417       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
2418
2419       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
2420          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
2421          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
2422          the trouble.  */
2423
2424       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2425         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
2426              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
2427             && REG_P (XEXP (note, 0))
2428             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
2429           return 0;
2430     }
2431
2432   return 0;
2433 }
2434
2435 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
2436 static int
2437 equiv_init_varies_p (rtx x)
2438 {
2439   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
2440   int i;
2441   const char *fmt;
2442
2443   switch (code)
2444     {
2445     case MEM:
2446       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
2447
2448     case CONST:
2449     case CONST_INT:
2450     case CONST_DOUBLE:
2451     case CONST_FIXED:
2452     case CONST_VECTOR:
2453     case SYMBOL_REF:
2454     case LABEL_REF:
2455       return 0;
2456
2457     case REG:
2458       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
2459
2460     case ASM_OPERANDS:
2461       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2462         return 1;
2463
2464       /* Fall through.  */
2465
2466     default:
2467       break;
2468     }
2469
2470   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2471   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2472     if (fmt[i] == 'e')
2473       {
2474         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
2475           return 1;
2476       }
2477     else if (fmt[i] == 'E')
2478       {
2479         int j;
2480         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2481           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
2482             return 1;
2483       }
2484
2485   return 0;
2486 }
2487
2488 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
2489    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
2490    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
2491    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
2492 static int
2493 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
2494 {
2495   int i, j;
2496   const char *fmt;
2497   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2498
2499   switch (code)
2500     {
2501     case SET:
2502       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
2503
2504     case CC0:
2505     case CLOBBER:
2506       return 0;
2507
2508     case PRE_INC:
2509     case PRE_DEC:
2510     case POST_INC:
2511     case POST_DEC:
2512     case PRE_MODIFY:
2513     case POST_MODIFY:
2514       return 0;
2515
2516     case REG:
2517       return ((reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
2518                && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
2519               || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS
2520                   && ! rtx_varies_p (x, 0)));
2521
2522     case UNSPEC_VOLATILE:
2523       return 0;
2524
2525     case ASM_OPERANDS:
2526       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2527         return 0;
2528
2529       /* Fall through.  */
2530
2531     default:
2532       break;
2533     }
2534
2535   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2536   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2537     switch (fmt[i])
2538       {
2539       case 'e':
2540         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
2541           return 0;
2542         break;
2543       case 'E':
2544         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2545           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
2546             return 0;
2547         break;
2548       }
2549
2550   return 1;
2551 }
2552
2553 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is
2554    true.  */
2555 static int
2556 contains_replace_regs (rtx x)
2557 {
2558   int i, j;
2559   const char *fmt;
2560   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2561
2562   switch (code)
2563     {
2564     case CONST_INT:
2565     case CONST:
2566     case LABEL_REF:
2567     case SYMBOL_REF:
2568     case CONST_DOUBLE:
2569     case CONST_FIXED:
2570     case CONST_VECTOR:
2571     case PC:
2572     case CC0:
2573     case HIGH:
2574       return 0;
2575
2576     case REG:
2577       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
2578
2579     default:
2580       break;
2581     }
2582
2583   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2584   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2585     switch (fmt[i])
2586       {
2587       case 'e':
2588         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
2589           return 1;
2590         break;
2591       case 'E':
2592         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2593           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
2594             return 1;
2595         break;
2596       }
2597
2598   return 0;
2599 }
2600
2601 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
2602    to MEMREF.  */
2603 static int
2604 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
2605 {
2606   int i, j;
2607   const char *fmt;
2608   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2609
2610   switch (code)
2611     {
2612     case CONST_INT:
2613     case CONST:
2614     case LABEL_REF:
2615     case SYMBOL_REF:
2616     case CONST_DOUBLE:
2617     case CONST_FIXED:
2618     case CONST_VECTOR:
2619     case PC:
2620     case CC0:
2621     case HIGH:
2622     case LO_SUM:
2623       return 0;
2624
2625     case REG:
2626       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
2627               && memref_referenced_p (memref,
2628                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
2629
2630     case MEM:
2631       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x))
2632         return 1;
2633       break;
2634
2635     case SET:
2636       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
2637          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
2638       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
2639         {
2640           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
2641             return 1;
2642         }
2643       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
2644         return 1;
2645
2646       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
2647
2648     default:
2649       break;
2650     }
2651
2652   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2653   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2654     switch (fmt[i])
2655       {
2656       case 'e':
2657         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
2658           return 1;
2659         break;
2660       case 'E':
2661         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2662           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
2663             return 1;
2664         break;
2665       }
2666
2667   return 0;
2668 }
2669
2670 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
2671    that would be affected by a store to MEMREF.  */
2672 static int
2673 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
2674 {
2675   rtx insn;
2676
2677   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2678        insn = NEXT_INSN (insn))
2679     {
2680       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
2681         continue;
2682
2683       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
2684         return 1;
2685
2686       /* Nonconst functions may access memory.  */
2687       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
2688         return 1;
2689     }
2690
2691   return 0;
2692 }
2693
2694 /* Mark REG as having no known equivalence.
2695    Some instructions might have been processed before and furnished
2696    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
2697    removed.
2698    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
2699    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
2700    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
2701 static void
2702 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED,
2703           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2704 {
2705   int regno;
2706   rtx list;
2707
2708   if (!REG_P (reg))
2709     return;
2710   regno = REGNO (reg);
2711   list = reg_equiv[regno].init_insns;
2712   if (list == const0_rtx)
2713     return;
2714   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
2715   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
2716   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
2717      should keep their initialization insns.  */
2718   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2719     return;
2720   reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
2721   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
2722     {
2723       rtx insn = XEXP (list, 0);
2724       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
2725     }
2726 }
2727
2728 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
2729    equivalent replacement.  */
2730
2731 static rtx
2732 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2733 {
2734   if (REG_P (loc))
2735     {
2736       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
2737       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
2738         return simplify_replace_fn_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p,
2739                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
2740     }
2741   return NULL_RTX;
2742 }
2743
2744 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
2745 static int recorded_label_ref;
2746
2747 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
2748    compilation (either because they can be referenced in memory or are
2749    set once from a single constant).  Lower their priority for a
2750    register.
2751
2752    If such a register is only referenced once, try substituting its
2753    value into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the
2754    register completely.
2755
2756    Initialize the REG_EQUIV_INIT array of initializing insns.
2757
2758    Return non-zero if jump label rebuilding should be done.  */
2759 static int
2760 update_equiv_regs (void)
2761 {
2762   rtx insn;
2763   basic_block bb;
2764   int loop_depth;
2765   bitmap cleared_regs;
2766
2767   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
2768      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
2769   recorded_label_ref = 0;
2770
2771   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
2772   grow_reg_equivs ();
2773
2774   init_alias_analysis ();
2775
2776   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
2777      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
2778      a register can be set below its use.  */
2779   FOR_EACH_BB (bb)
2780     {
2781       loop_depth = bb->loop_depth;
2782
2783       for (insn = BB_HEAD (bb);
2784            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
2785            insn = NEXT_INSN (insn))
2786         {
2787           rtx note;
2788           rtx set;
2789           rtx dest, src;
2790           int regno;
2791
2792           if (! INSN_P (insn))
2793             continue;
2794
2795           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2796             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
2797               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
2798
2799           set = single_set (insn);
2800
2801           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
2802              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
2803           if (set == 0)
2804             {
2805               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
2806               continue;
2807             }
2808           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2809             {
2810               int i;
2811
2812               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2813                 {
2814                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2815                   if (part != set)
2816                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
2817                 }
2818             }
2819
2820           dest = SET_DEST (set);
2821           src = SET_SRC (set);
2822
2823           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
2824              register and its stack slot.  */
2825           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2826           if (note)
2827             {
2828               gcc_assert (REG_P (dest));
2829               regno = REGNO (dest);
2830
2831               /* Note that we don't want to clear reg_equiv_init even if there
2832                  are multiple sets of this register.  */
2833               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
2834
2835               /* Record for reload that this is an equivalencing insn.  */
2836               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)))
2837                 reg_equiv_init (regno)
2838                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2839
2840               /* Continue normally in case this is a candidate for
2841                  replacements.  */
2842             }
2843
2844           if (!optimize)
2845             continue;
2846
2847           /* We only handle the case of a pseudo register being set
2848              once, or always to the same value.  */
2849           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
2850              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
2851              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
2852              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
2853              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
2854              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
2855              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
2856              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
2857              or use it.  */
2858
2859           if (!REG_P (dest)
2860               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2861               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
2862               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
2863                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
2864             {
2865               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
2866                  also set somewhere else to a constant.  */
2867               note_stores (set, no_equiv, NULL);
2868               continue;
2869             }
2870
2871           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
2872
2873           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
2874              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
2875              there's no point creating it earlier than here.  */
2876           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
2877             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2878
2879           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
2880              since it represents a function call */
2881           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
2882             note = NULL_RTX;
2883
2884           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
2885               && (! note
2886                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
2887                   || (reg_equiv[regno].replacement
2888                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
2889                                         reg_equiv[regno].replacement))))
2890             {
2891               no_equiv (dest, set, NULL);
2892               continue;
2893             }
2894           /* Record this insn as initializing this register.  */
2895           reg_equiv[regno].init_insns
2896             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
2897
2898           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
2899              it is always equivalent to the constant.  */
2900           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2901               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
2902             {
2903               rtx note_value = XEXP (note, 0);
2904               remove_note (insn, note);
2905               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
2906             }
2907
2908           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
2909              of that register.  Record this insn if the register is only used once
2910              more and the equivalence value is the same as our source.
2911
2912              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
2913              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
2914              as written (if no registers are available, reload will substitute
2915              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
2916              dying in this insn whose death notes would be missed.
2917
2918              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
2919              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
2920              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
2921              note.  */
2922
2923           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2924
2925           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2926               && MEM_P (SET_SRC (set))
2927               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
2928             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
2929
2930           if (note)
2931             {
2932               int regno = REGNO (dest);
2933               rtx x = XEXP (note, 0);
2934
2935               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
2936                  equivalencing insn.  */
2937               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2938                 reg_equiv_init (regno)
2939                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2940
2941               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
2942                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
2943                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
2944                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
2945                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
2946               if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
2947                   || (GET_CODE (x) == CONST
2948                       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
2949                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == LABEL_REF)))
2950                 recorded_label_ref = 1;
2951
2952               reg_equiv[regno].replacement = x;
2953               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
2954               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
2955
2956               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
2957               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
2958                 {
2959                   /* Note that the statement below does not affect the priority
2960                      in local-alloc!  */
2961                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
2962
2963                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
2964                      set once and used once, indicate that the reference may be
2965                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
2966                      even if the register is only used in one block so that
2967                      dependencies can be handled where the last register is
2968                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
2969                      and to reduce the number of registers alive across
2970                      calls.  */
2971
2972                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
2973                       && (rtx_equal_p (x, src)
2974                           || ! equiv_init_varies_p (src))
2975                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
2976                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
2977                     reg_equiv[regno].replace = 1;
2978                 }
2979             }
2980         }
2981     }
2982
2983   if (!optimize)
2984     goto out;
2985
2986   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
2987      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
2988
2989   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2990     {
2991       rtx set, src, dest;
2992       unsigned regno;
2993
2994       if (! INSN_P (insn))
2995         continue;
2996
2997       set = single_set (insn);
2998       if (! set)
2999         continue;
3000
3001       dest = SET_DEST (set);
3002       src = SET_SRC (set);
3003
3004       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
3005          in a single basic block, see if the register is always equivalent
3006          to that memory location and if moving the store from INSN to the
3007          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
3008          initializing insn.
3009
3010          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
3011          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
3012
3013          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
3014          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
3015          optimization may move the set of this register immediately before
3016          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
3017          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
3018          pseudo.  */
3019
3020       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
3021           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3022           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3023           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3024           && reg_equiv[regno].init_insns != 0
3025           && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
3026           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
3027                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
3028           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
3029         {
3030           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3031           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
3032               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
3033               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
3034                  multiple sets.  */
3035               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
3036             {
3037               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
3038                  the register.  */
3039               reg_equiv_init (regno)
3040                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
3041               df_notes_rescan (init_insn);
3042             }
3043         }
3044     }
3045
3046   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3047   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
3048      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
3049      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
3050      initializing reference and this register will go away.  If we
3051      can't replace the reference, and the initializing reference is
3052      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
3053      initialization just before the use, so that they are in the same
3054      basic block.  */
3055   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
3056     {
3057       loop_depth = bb->loop_depth;
3058       for (insn = BB_END (bb);
3059            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
3060            insn = PREV_INSN (insn))
3061         {
3062           rtx link;
3063
3064           if (! INSN_P (insn))
3065             continue;
3066
3067           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
3068           if (JUMP_P (insn)
3069               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
3070             continue;
3071
3072           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
3073             {
3074               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
3075                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
3076                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
3077                 {
3078                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
3079                   rtx equiv_insn;
3080
3081                   if (! reg_equiv[regno].replace
3082                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth
3083                       /* There is no sense to move insns if we did
3084                          register pressure-sensitive scheduling was
3085                          done because it will not improve allocation
3086                          but worsen insn schedule with a big
3087                          probability.  */
3088                       || (flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
3089                     continue;
3090
3091                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
3092                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
3093                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
3094                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
3095                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
3096                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
3097                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
3098                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3099
3100                   /* We may not move instructions that can throw, since
3101                      that changes basic block boundaries and we are not
3102                      prepared to adjust the CFG to match.  */
3103                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
3104                     continue;
3105
3106                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
3107                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
3108                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
3109                     {
3110                       rtx equiv_link;
3111                       rtx last_link;
3112                       rtx note;
3113
3114                       /* Find the last note.  */
3115                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
3116                            last_link = XEXP (last_link, 1))
3117                         ;
3118
3119                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
3120                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
3121                       while (equiv_link)
3122                         {
3123                           note = equiv_link;
3124                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
3125                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3126                             {
3127                               remove_note (equiv_insn, note);
3128                               XEXP (last_link, 1) = note;
3129                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
3130                               last_link = note;
3131                             }
3132                         }
3133
3134                       remove_death (regno, insn);
3135                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
3136                       REG_FREQ (regno) = 0;
3137                       delete_insn (equiv_insn);
3138
3139                       reg_equiv[regno].init_insns
3140                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
3141
3142                       reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
3143                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3144                     }
3145                   /* Move the initialization of the register to just before
3146                      INSN.  Update the flow information.  */
3147                   else if (prev_nondebug_insn (insn) != equiv_insn)
3148                     {
3149                       rtx new_insn;
3150
3151                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
3152                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
3153                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
3154                       /* Rescan it to process the notes.  */
3155                       df_insn_rescan (new_insn);
3156
3157                       /* Make sure this insn is recognized before
3158                          reload begins, otherwise
3159                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
3160                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
3161
3162                       delete_insn (equiv_insn);
3163
3164                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
3165
3166                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
3167                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3168                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3169                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3170                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
3171
3172                       if (insn == BB_HEAD (bb))
3173                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
3174
3175                       reg_equiv_init (regno)
3176                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
3177                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3178                     }
3179                 }
3180             }
3181         }
3182     }
3183
3184   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
3185     {
3186       FOR_EACH_BB (bb)
3187         {
3188           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
3189           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
3190           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
3191           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
3192         }
3193
3194       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
3195       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
3196         for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3197           if (DEBUG_INSN_P (insn))
3198             {
3199               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
3200               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
3201                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
3202                                            adjust_cleared_regs,
3203                                            (void *) cleared_regs);
3204               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
3205                 df_insn_rescan (insn);
3206             }
3207     }
3208
3209   BITMAP_FREE (cleared_regs);
3210
3211   out:
3212   /* Clean up.  */
3213
3214   end_alias_analysis ();
3215   free (reg_equiv);
3216   return recorded_label_ref;
3217 }
3218
3219 \f
3220
3221 /* Print chain C to FILE.  */
3222 static void
3223 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
3224 {
3225   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID(c->insn));
3226   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
3227   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
3228 }
3229
3230
3231 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
3232 static void
3233 print_insn_chains (FILE *file)
3234 {
3235   struct insn_chain *c;
3236   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
3237     print_insn_chain (file, c);
3238 }
3239
3240 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
3241    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
3242 static bool
3243 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
3244 {
3245   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
3246      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
3247   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
3248 }
3249
3250 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
3251    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
3252    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
3253 static void
3254 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
3255                    int *live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
3256 {
3257   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
3258   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
3259
3260   gcc_assert (size > 0);
3261
3262   /* Been there, done that.  */
3263   if (live_subregs_used[allocnum])
3264     return;
3265
3266   /* Create a new one with zeros.  */
3267   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
3268     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
3269
3270   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
3271      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
3272   if (init_value)
3273     sbitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
3274   else
3275     sbitmap_zero (live_subregs[allocnum]);
3276
3277   /* Set the number of bits that we really want.  */
3278   live_subregs_used[allocnum] = size;
3279 }
3280
3281 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
3282    and record register life information.  */
3283 static void
3284 build_insn_chain (void)
3285 {
3286   unsigned int i;
3287   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
3288   basic_block bb;
3289   struct insn_chain *c = NULL;
3290   struct insn_chain *next = NULL;
3291   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3292   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
3293   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
3294      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
3295      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
3296      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
3297      element is non zero in live_subregs_used.  The value in
3298      live_subregs_used is number of bytes that the pseudo can
3299      occupy.  */
3300   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
3301   int *live_subregs_used = XNEWVEC (int, max_regno);
3302
3303   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
3304     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
3305       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
3306   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
3307     {
3308       bitmap_iterator bi;
3309       rtx insn;
3310
3311       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
3312       memset (live_subregs_used, 0, max_regno * sizeof (int));
3313
3314       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb), 0, i, bi)
3315         {
3316           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3317             break;
3318           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3319         }
3320
3321       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb),
3322                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
3323         {
3324           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
3325             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3326         }
3327
3328       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
3329         {
3330           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3331             {
3332               unsigned int uid = INSN_UID (insn);
3333               df_ref *def_rec;
3334               df_ref *use_rec;
3335
3336               c = new_insn_chain ();
3337               c->next = next;
3338               next = c;
3339               *p = c;
3340               p = &c->prev;
3341
3342               c->insn = insn;
3343               c->block = bb->index;
3344
3345               if (INSN_P (insn))
3346                 for (def_rec = DF_INSN_UID_DEFS (uid); *def_rec; def_rec++)
3347                   {
3348                     df_ref def = *def_rec;
3349                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
3350
3351                     /* Ignore may clobbers because these are generated
3352                        from calls. However, every other kind of def is
3353                        added to dead_or_set.  */
3354                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
3355                       {
3356                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3357                           {
3358                             if (!fixed_regs[regno])
3359                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3360                           }
3361                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3362                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3363                       }
3364
3365                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3366                          || reg_renumber[regno] >= 0
3367                          || ira_conflicts_p)
3368                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
3369                       {
3370                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
3371
3372                         /* We can model subregs, but not if they are
3373                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
3374                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3375                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3376                           {
3377                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3378                             unsigned int last = start
3379                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3380
3381                             init_live_subregs
3382                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3383                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3384
3385                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
3386                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
3387                               {
3388                                 /* Expand the range to cover entire words.
3389                                    Bytes added here are "don't care".  */
3390                                 start
3391                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
3392                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
3393                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
3394                               }
3395
3396                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3397                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3398                               last = live_subregs_used[regno];
3399
3400                             while (start < last)
3401                               {
3402                                 RESET_BIT (live_subregs[regno], start);
3403                                 start++;
3404                               }
3405
3406                             if (sbitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
3407                               {
3408                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3409                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3410                               }
3411                             else
3412                               /* Set live_relevant_regs here because
3413                                  that bit has to be true to get us to
3414                                  look at the live_subregs fields.  */
3415                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3416                           }
3417                         else
3418                           {
3419                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
3420                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
3421                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
3422                                case above so here we have to keep from
3423                                modeling the def as a killing def.  */
3424                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
3425                               {
3426                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3427                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3428                               }
3429                           }
3430                       }
3431                   }
3432
3433               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
3434               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3435
3436               if (INSN_P (insn))
3437                 for (use_rec = DF_INSN_UID_USES (uid); *use_rec; use_rec++)
3438                   {
3439                     df_ref use = *use_rec;
3440                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
3441                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
3442
3443                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
3444                        is fabricated from a def that is a partial set
3445                        to a multiword reg.  Here, we only model the
3446                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
3447                        precisely so we do not need to look at the
3448                        fabricated use. */
3449                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
3450                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
3451                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
3452                       continue;
3453
3454                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
3455                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
3456                       {
3457                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3458                           {
3459                             if (!fixed_regs[regno])
3460                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3461                           }
3462                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3463                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3464                       }
3465
3466                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3467                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3468                       {
3469                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3470                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
3471                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
3472                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3473                           {
3474                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3475                             unsigned int last = start
3476                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3477
3478                             init_live_subregs
3479                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3480                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3481
3482                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3483                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3484                               last = live_subregs_used[regno];
3485
3486                             while (start < last)
3487                               {
3488                                 SET_BIT (live_subregs[regno], start);
3489                                 start++;
3490                               }
3491                           }
3492                         else
3493                           /* Resetting the live_subregs_used is
3494                              effectively saying do not use the subregs
3495                              because we are reading the whole
3496                              pseudo.  */
3497                           live_subregs_used[regno] = 0;
3498                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3499                       }
3500                   }
3501             }
3502         }
3503
3504       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
3505          labels and jump tables that are just hanging out in between
3506          the basic blocks.  See pr33676.  */
3507       insn = BB_HEAD (bb);
3508
3509       /* Skip over the barriers and cruft.  */
3510       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
3511                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
3512         insn = PREV_INSN (insn);
3513
3514       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
3515          to get the labels and jump tables into the
3516          reload_insn_chain.  */
3517       while (insn)
3518         {
3519           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3520             {
3521               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
3522                 break;
3523
3524               c = new_insn_chain ();
3525               c->next = next;
3526               next = c;
3527               *p = c;
3528               p = &c->prev;
3529
3530               /* The block makes no sense here, but it is what the old
3531                  code did.  */
3532               c->block = bb->index;
3533               c->insn = insn;
3534               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3535             }
3536           insn = PREV_INSN (insn);
3537         }
3538     }
3539
3540   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
3541     free (live_subregs[i]);
3542
3543   reload_insn_chain = c;
3544   *p = NULL;
3545
3546   free (live_subregs);
3547   free (live_subregs_used);
3548   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
3549   BITMAP_FREE (elim_regset);
3550
3551   if (dump_file)
3552     print_insn_chains (dump_file);
3553 }
3554  \f
3555 /* Examine the rtx found in *LOC, which is read or written to as determined
3556    by TYPE.  Return false if we find a reason why an insn containing this
3557    rtx should not be moved (such as accesses to non-constant memory), true
3558    otherwise.  */
3559 static bool
3560 rtx_moveable_p (rtx *loc, enum op_type type)
3561 {
3562   const char *fmt;
3563   rtx x = *loc;
3564   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3565   int i, j;
3566
3567   code = GET_CODE (x);
3568   switch (code)
3569     {
3570     case CONST:
3571     case CONST_INT:
3572     case CONST_DOUBLE:
3573     case CONST_FIXED:
3574     case CONST_VECTOR:
3575     case SYMBOL_REF:
3576     case LABEL_REF:
3577       return true;
3578
3579     case PC:
3580       return type == OP_IN;
3581
3582     case CC0:
3583       return false;
3584
3585     case REG:
3586       if (x == frame_pointer_rtx)
3587         return true;
3588       if (HARD_REGISTER_P (x))
3589         return false;
3590       
3591       return true;
3592
3593     case MEM:
3594       if (type == OP_IN && MEM_READONLY_P (x))
3595         return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_IN);
3596       return false;
3597
3598     case SET:
3599       return (rtx_moveable_p (&SET_SRC (x), OP_IN)
3600               && rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT));
3601
3602     case STRICT_LOW_PART:
3603       return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_OUT);
3604
3605     case ZERO_EXTRACT:
3606     case SIGN_EXTRACT:
3607       return (rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), type)
3608               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 1), OP_IN)
3609               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 2), OP_IN));
3610
3611     case CLOBBER:
3612       return rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT);
3613
3614     default:
3615       break;
3616     }
3617
3618   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3619   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3620     {
3621       if (fmt[i] == 'e')
3622         {
3623           if (!rtx_moveable_p (&XEXP (x, i), type))
3624             return false;
3625         }
3626       else if (fmt[i] == 'E')
3627         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3628           {
3629             if (!rtx_moveable_p (&XVECEXP (x, i, j), type))
3630               return false;
3631           }
3632     }
3633   return true;
3634 }
3635
3636 /* A wrapper around dominated_by_p, which uses the information in UID_LUID
3637    to give dominance relationships between two insns I1 and I2.  */
3638 static bool
3639 insn_dominated_by_p (rtx i1, rtx i2, int *uid_luid)
3640 {
3641   basic_block bb1 = BLOCK_FOR_INSN (i1);
3642   basic_block bb2 = BLOCK_FOR_INSN (i2);
3643
3644   if (bb1 == bb2)
3645     return uid_luid[INSN_UID (i2)] < uid_luid[INSN_UID (i1)];
3646   return dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb1, bb2);
3647 }
3648
3649 /* Record the range of register numbers added by find_moveable_pseudos.  */
3650 int first_moveable_pseudo, last_moveable_pseudo;
3651
3652 /* These two vectors hold data for every register added by
3653    find_movable_pseudos, with index 0 holding data for the
3654    first_moveable_pseudo.  */
3655 /* The original home register.  */
3656 static VEC (rtx, heap) *pseudo_replaced_reg;
3657
3658 /* Look for instances where we have an instruction that is known to increase
3659    register pressure, and whose result is not used immediately.  If it is
3660    possible to move the instruction downwards to just before its first use,
3661    split its lifetime into two ranges.  We create a new pseudo to compute the
3662    value, and emit a move instruction just before the first use.  If, after
3663    register allocation, the new pseudo remains unallocated, the function
3664    move_unallocated_pseudos then deletes the move instruction and places
3665    the computation just before the first use.
3666
3667    Such a move is safe and profitable if all the input registers remain live
3668    and unchanged between the original computation and its first use.  In such
3669    a situation, the computation is known to increase register pressure, and
3670    moving it is known to at least not worsen it.
3671
3672    We restrict moves to only those cases where a register remains unallocated,
3673    in order to avoid interfering too much with the instruction schedule.  As
3674    an exception, we may move insns which only modify their input register
3675    (typically induction variables), as this increases the freedom for our
3676    intended transformation, and does not limit the second instruction
3677    scheduler pass.  */
3678    
3679 static void
3680 find_moveable_pseudos (void)
3681 {
3682   unsigned i;
3683   int max_regs = max_reg_num ();
3684   int max_uid = get_max_uid ();
3685   basic_block bb;
3686   int *uid_luid = XNEWVEC (int, max_uid);
3687   rtx *closest_uses = XNEWVEC (rtx, max_regs);
3688   /* A set of registers which are live but not modified throughout a block.  */
3689   bitmap_head *bb_transp_live = XNEWVEC (bitmap_head, last_basic_block);
3690   /* A set of registers which only exist in a given basic block.  */
3691   bitmap_head *bb_local = XNEWVEC (bitmap_head, last_basic_block);
3692   /* A set of registers which are set once, in an instruction that can be
3693      moved freely downwards, but are otherwise transparent to a block.  */
3694   bitmap_head *bb_moveable_reg_sets = XNEWVEC (bitmap_head, last_basic_block);
3695   bitmap_head live, used, set, interesting, unusable_as_input;
3696   bitmap_iterator bi;
3697   bitmap_initialize (&interesting, 0);
3698
3699   first_moveable_pseudo = max_regs;
3700   VEC_free (rtx, heap, pseudo_replaced_reg);
3701   VEC_safe_grow (rtx, heap, pseudo_replaced_reg, max_regs);
3702
3703   df_analyze ();
3704   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3705
3706   i = 0;
3707   bitmap_initialize (&live, 0);
3708   bitmap_initialize (&used, 0);
3709   bitmap_initialize (&set, 0);
3710   bitmap_initialize (&unusable_as_input, 0);
3711   FOR_EACH_BB (bb)
3712     {
3713       rtx insn;
3714       bitmap transp = bb_transp_live + bb->index;
3715       bitmap moveable = bb_moveable_reg_sets + bb->index;
3716       bitmap local = bb_local + bb->index;
3717
3718       bitmap_initialize (local, 0);
3719       bitmap_initialize (transp, 0);
3720       bitmap_initialize (moveable, 0);
3721       bitmap_copy (&live, df_get_live_out (bb));
3722       bitmap_and_into (&live, df_get_live_in (bb));
3723       bitmap_copy (transp, &live);
3724       bitmap_clear (moveable);
3725       bitmap_clear (&live);
3726       bitmap_clear (&used);
3727       bitmap_clear (&set);
3728       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3729         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
3730           {
3731             df_ref *u_rec, *d_rec;
3732
3733             uid_luid[INSN_UID (insn)] = i++;
3734             
3735             u_rec = DF_INSN_USES (insn);
3736             d_rec = DF_INSN_DEFS (insn);
3737             if (d_rec[0] != NULL && d_rec[1] == NULL
3738                 && u_rec[0] != NULL && u_rec[1] == NULL
3739                 && DF_REF_REGNO (*u_rec) == DF_REF_REGNO (*d_rec)
3740                 && !bitmap_bit_p (&set, DF_REF_REGNO (*u_rec))
3741                 && rtx_moveable_p (&PATTERN (insn), OP_IN))
3742               {
3743                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (*u_rec);
3744                 bitmap_set_bit (moveable, regno);
3745                 bitmap_set_bit (&set, regno);
3746                 bitmap_set_bit (&used, regno);
3747                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
3748                 continue;
3749               }
3750             while (*u_rec)
3751               {
3752                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (*u_rec);
3753                 bitmap_set_bit (&used, regno);
3754                 if (bitmap_clear_bit (moveable, regno))
3755                   bitmap_clear_bit (transp, regno);
3756                 u_rec++;
3757               }
3758
3759             while (*d_rec)
3760               {
3761                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (*d_rec);
3762                 bitmap_set_bit (&set, regno);
3763                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
3764                 bitmap_clear_bit (moveable, regno);
3765                 d_rec++;
3766               }
3767           }
3768     }
3769
3770   bitmap_clear (&live);
3771   bitmap_clear (&used);
3772   bitmap_clear (&set);
3773
3774   FOR_EACH_BB (bb)
3775     {
3776       bitmap local = bb_local + bb->index;
3777       rtx insn;
3778
3779       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3780         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
3781           {
3782             rtx def_insn, closest_use, note;
3783             df_ref *def_rec, def, use;
3784             unsigned regno;
3785             bool all_dominated, all_local;
3786             enum machine_mode mode;
3787
3788             def_rec = DF_INSN_DEFS (insn);
3789             /* There must be exactly one def in this insn.  */
3790             def = *def_rec;
3791             if (!def || def_rec[1] || !single_set (insn))
3792               continue;
3793             /* This must be the only definition of the reg.  We also limit
3794                which modes we deal with so that we can assume we can generate
3795                move instructions.  */
3796             regno = DF_REF_REGNO (def);
3797             mode = GET_MODE (DF_REF_REG (def));
3798             if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
3799                 || !DF_REF_INSN_INFO (def)
3800                 || HARD_REGISTER_NUM_P (regno)
3801                 || DF_REG_EQ_USE_COUNT (regno) > 0
3802                 || (!INTEGRAL_MODE_P (mode) && !FLOAT_MODE_P (mode)))
3803               continue;
3804             def_insn = DF_REF_INSN (def);
3805
3806             for (note = REG_NOTES (def_insn); note; note = XEXP (note, 1))
3807               if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUIV && MEM_P (XEXP (note, 0)))
3808                 break;
3809                 
3810             if (note)
3811               {
3812                 if (dump_file)
3813                   fprintf (dump_file, "Ignoring reg %d, has equiv memory\n",
3814                            regno);
3815                 bitmap_set_bit (&unusable_as_input, regno);
3816                 continue;
3817               }
3818
3819             use = DF_REG_USE_CHAIN (regno);
3820             all_dominated = true;
3821             all_local = true;
3822             closest_use = NULL_RTX;
3823             for (; use; use = DF_REF_NEXT_REG (use))
3824               {
3825                 rtx insn;
3826                 if (!DF_REF_INSN_INFO (use))
3827                   {
3828                     all_dominated = false;
3829                     all_local = false;
3830                     break;
3831                   }
3832                 insn = DF_REF_INSN (use);
3833                 if (DEBUG_INSN_P (insn))
3834                   continue;
3835                 if (BLOCK_FOR_INSN (insn) != BLOCK_FOR_INSN (def_insn))
3836                   all_local = false;
3837                 if (!insn_dominated_by_p (insn, def_insn, uid_luid))
3838                   all_dominated = false;
3839                 if (closest_use != insn && closest_use != const0_rtx)
3840                   {
3841                     if (closest_use == NULL_RTX)
3842                       closest_use = insn;
3843                     else if (insn_dominated_by_p (closest_use, insn, uid_luid))
3844                       closest_use = insn;
3845                     else if (!insn_dominated_by_p (insn, closest_use, uid_luid))
3846                       closest_use = const0_rtx;
3847                   }
3848               }
3849             if (!all_dominated)
3850               {
3851                 if (dump_file)
3852                   fprintf (dump_file, "Reg %d not all uses dominated by set\n",
3853                            regno);
3854                 continue;
3855               }
3856             if (all_local)
3857               bitmap_set_bit (local, regno);
3858             if (closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
3859                 || next_nonnote_nondebug_insn (def_insn) == closest_use)
3860               {
3861                 if (dump_file)
3862                   fprintf (dump_file, "Reg %d uninteresting%s\n", regno,
3863                            closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
3864                            ? " (no unique first use)" : "");
3865                 continue;
3866               }
3867 #ifdef HAVE_cc0
3868             if (reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (closest_use)))
3869               {
3870                 if (dump_file)
3871                   fprintf (dump_file, "Reg %d: closest user uses cc0\n",
3872                            regno);
3873                 continue;
3874               }
3875 #endif
3876             bitmap_set_bit (&interesting, regno);
3877             closest_uses[regno] = closest_use;
3878
3879             if (dump_file && (all_local || all_dominated))
3880               {
3881                 fprintf (dump_file, "Reg %u:", regno);
3882                 if (all_local)
3883                   fprintf (dump_file, " local to bb %d", bb->index);
3884                 if (all_dominated)
3885                   fprintf (dump_file, " def dominates all uses");
3886                 if (closest_use != const0_rtx)
3887                   fprintf (dump_file, " has unique first use");
3888                 fputs ("\n", dump_file);
3889               }
3890           }
3891     }
3892
3893   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&interesting, 0, i, bi)
3894     {
3895       df_ref def = DF_REG_DEF_CHAIN (i);
3896       rtx def_insn = DF_REF_INSN (def);
3897       basic_block def_block = BLOCK_FOR_INSN (def_insn);
3898       bitmap def_bb_local = bb_local + def_block->index;
3899       bitmap def_bb_moveable = bb_moveable_reg_sets + def_block->index;
3900       bitmap def_bb_transp = bb_transp_live + def_block->index;
3901       bool local_to_bb_p = bitmap_bit_p (def_bb_local, i);
3902       rtx use_insn = closest_uses[i];
3903       df_ref *def_insn_use_rec = DF_INSN_USES (def_insn);
3904       bool all_ok = true;
3905       bool all_transp = true;
3906
3907       if (!REG_P (DF_REF_REG (def)))
3908         continue;
3909
3910       if (!local_to_bb_p)
3911         {
3912           if (dump_file)
3913             fprintf (dump_file, "Reg %u not local to one basic block\n",
3914                      i);
3915           continue;
3916         }
3917       if (reg_equiv_init (i) != NULL_RTX)
3918         {
3919           if (dump_file)
3920             fprintf (dump_file, "Ignoring reg %u with equiv init insn\n",
3921                      i);
3922           continue;
3923         }
3924       if (!rtx_moveable_p (&PATTERN (def_insn), OP_IN))
3925         {
3926           if (dump_file)
3927             fprintf (dump_file, "Found def insn %d for %d to be not moveable\n",
3928                      INSN_UID (def_insn), i);
3929           continue;
3930         }
3931       if (dump_file)
3932         fprintf (dump_file, "Examining insn %d, def for %d\n",
3933                  INSN_UID (def_insn), i);
3934       while (*def_insn_use_rec != NULL)
3935         {
3936           df_ref use = *def_insn_use_rec;
3937           unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
3938           if (bitmap_bit_p (&unusable_as_input, regno))
3939             {
3940               all_ok = false;
3941               if (dump_file)
3942                 fprintf (dump_file, "  found unusable input reg %u.\n", regno);
3943               break;
3944             }
3945           if (!bitmap_bit_p (def_bb_transp, regno))
3946             {
3947               if (bitmap_bit_p (def_bb_moveable, regno)
3948                   && !control_flow_insn_p (use_insn)
3949 #ifdef HAVE_cc0
3950                   && !sets_cc0_p (use_insn)
3951 #endif
3952                   )
3953                 {
3954                   if (modified_between_p (DF_REF_REG (use), def_insn, use_insn))
3955                     {
3956                       rtx x = NEXT_INSN (def_insn);
3957                       while (!modified_in_p (DF_REF_REG (use), x))
3958                         {
3959                           gcc_assert (x != use_insn);
3960                           x = NEXT_INSN (x);
3961                         }
3962                       if (dump_file)
3963                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified but insn %d moveable\n",
3964                                  regno, INSN_UID (x));
3965                       emit_insn_after (PATTERN (x), use_insn);
3966                       set_insn_deleted (x);
3967                     }
3968                   else
3969                     {
3970                       if (dump_file)
3971                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified between def and use\n",
3972                                  regno);
3973                       all_transp = false;
3974                     }
3975                 }
3976               else
3977                 all_transp = false;
3978             }
3979
3980           def_insn_use_rec++;
3981         }
3982       if (!all_ok)
3983         continue;
3984       if (!dbg_cnt (ira_move))
3985         break;
3986       if (dump_file)
3987         fprintf (dump_file, "  all ok%s\n", all_transp ? " and transp" : "");
3988
3989       if (all_transp)
3990         {
3991           rtx def_reg = DF_REF_REG (def);
3992           rtx newreg = ira_create_new_reg (def_reg);
3993           if (validate_change (def_insn, DF_REF_LOC (def), newreg, 0))
3994             {
3995               unsigned nregno = REGNO (newreg);
3996               emit_insn_before (gen_move_insn (def_reg, newreg), use_insn);
3997               nregno -= max_regs;
3998               VEC_replace (rtx, pseudo_replaced_reg, nregno, def_reg);
3999             }
4000         }
4001     }
4002   
4003   FOR_EACH_BB (bb)
4004     {
4005       bitmap_clear (bb_local + bb->index);
4006       bitmap_clear (bb_transp_live + bb->index);
4007       bitmap_clear (bb_moveable_reg_sets + bb->index);
4008     }
4009   bitmap_clear (&interesting);
4010   bitmap_clear (&unusable_as_input);
4011   free (uid_luid);
4012   free (closest_uses);
4013   free (bb_local);
4014   free (bb_transp_live);
4015   free (bb_moveable_reg_sets);
4016
4017   last_moveable_pseudo = max_reg_num ();
4018
4019   fix_reg_equiv_init ();
4020   expand_reg_info ();
4021   regstat_free_n_sets_and_refs ();
4022   regstat_free_ri ();
4023   regstat_init_n_sets_and_refs ();
4024   regstat_compute_ri ();
4025   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4026 }
4027
4028 /* Perform the second half of the transformation started in
4029    find_moveable_pseudos.  We look for instances where the newly introduced
4030    pseudo remains unallocated, and remove it by moving the definition to
4031    just before its use, replacing the move instruction generated by
4032    find_moveable_pseudos.  */
4033 static void
4034 move_unallocated_pseudos (void)
4035 {
4036   int i;
4037   for (i = first_moveable_pseudo; i < last_moveable_pseudo; i++)
4038     if (reg_renumber[i] < 0)
4039       {
4040         int idx = i - first_moveable_pseudo;
4041         rtx other_reg = VEC_index (rtx, pseudo_replaced_reg, idx);
4042         rtx def_insn = DF_REF_INSN (DF_REG_DEF_CHAIN (i));
4043         /* The use must follow all definitions of OTHER_REG, so we can
4044            insert the new definition immediately after any of them.  */
4045         df_ref other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg));
4046         rtx move_insn = DF_REF_INSN (other_def);
4047         rtx newinsn = emit_insn_after (PATTERN (def_insn), move_insn);
4048         rtx set;
4049         int success;
4050
4051         if (dump_file)
4052           fprintf (dump_file, "moving def of %d (insn %d now) ",
4053                    REGNO (other_reg), INSN_UID (def_insn));
4054
4055         delete_insn (move_insn);
4056         while ((other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg))))
4057           delete_insn (DF_REF_INSN (other_def));
4058         delete_insn (def_insn);
4059
4060         set = single_set (newinsn);
4061         success = validate_change (newinsn, &SET_DEST (set), other_reg, 0);
4062         gcc_assert (success);
4063         if (dump_file)
4064           fprintf (dump_file, " %d) rather than keep unallocated replacement %d\n",
4065                    INSN_UID (newinsn), i);
4066         SET_REG_N_REFS (i, 0);
4067       }
4068 }
4069 \f
4070 /* If the backend knows where to allocate pseudos for hard
4071    register initial values, register these allocations now.  */
4072 static void
4073 allocate_initial_values (void)
4074 {
4075   if (targetm.allocate_initial_value)
4076     {
4077       rtx hreg, preg, x;
4078       int i, regno;
4079
4080       for (i = 0; HARD_REGISTER_NUM_P (i); i++)
4081         {
4082           if (! initial_value_entry (i, &hreg, &preg))
4083             break;
4084
4085           x = targetm.allocate_initial_value (hreg);
4086           regno = REGNO (preg);
4087           if (x && REG_N_SETS (regno) <= 1)
4088             {
4089               if (MEM_P (x))
4090                 reg_equiv_memory_loc (regno) = x;
4091               else
4092                 {
4093                   basic_block bb;
4094                   int new_regno;
4095
4096                   gcc_assert (REG_P (x));
4097                   new_regno = REGNO (x);
4098                   reg_renumber[regno] = new_regno;
4099                   /* Poke the regno right into regno_reg_rtx so that even
4100                      fixed regs are accepted.  */
4101                   SET_REGNO (preg, new_regno);
4102                   /* Update global register liveness information.  */
4103                   FOR_EACH_BB (bb)
4104                     {
4105                       if (REGNO_REG_SET_P(df_get_live_in (bb), regno))
4106                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_in (bb), new_regno);
4107                       if (REGNO_REG_SET_P(df_get_live_out (bb), regno))
4108                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_out (bb), new_regno);
4109                     }
4110                 }
4111             }
4112         }
4113
4114       gcc_checking_assert (! initial_value_entry (FIRST_PSEUDO_REGISTER,
4115                                                   &hreg, &preg));
4116     }
4117 }
4118 \f
4119 /* All natural loops.  */
4120 struct loops ira_loops;
4121
4122 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
4123    mode or when the conflict table is too big.  */
4124 bool ira_conflicts_p;
4125
4126 /* Saved between IRA and reload.  */
4127 static int saved_flag_ira_share_spill_slots;
4128
4129 /* This is the main entry of IRA.  */
4130 static void
4131 ira (FILE *f)
4132 {
4133   bool loops_p;
4134   int max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit;
4135   int rebuild_p;
4136
4137   if (flag_caller_saves)
4138     init_caller_save ();
4139
4140   if (flag_ira_verbose < 10)
4141     {
4142       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
4143       ira_dump_file = f;
4144     }
4145   else
4146     {
4147       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
4148       ira_dump_file = stderr;
4149     }
4150
4151   ira_conflicts_p = optimize > 0;
4152   setup_prohibited_mode_move_regs ();
4153
4154   df_note_add_problem ();
4155
4156   if (optimize == 1)
4157     {
4158       df_live_add_problem ();
4159       df_live_set_all_dirty ();
4160     }
4161 #ifdef ENABLE_CHECKING
4162   df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
4163 #endif
4164   df_analyze ();
4165   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
4166   regstat_init_n_sets_and_refs ();
4167   regstat_compute_ri ();
4168
4169   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
4170      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
4171      to generate these warnings.  */
4172   if (warn_clobbered)
4173     generate_setjmp_warnings ();
4174
4175   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
4176      since this can impact optimizations done by the prologue and
4177      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
4178   current_function_is_leaf = leaf_function_p ();
4179
4180   if (resize_reg_info () && flag_ira_loop_pressure)
4181     ira_set_pseudo_classes (ira_dump_file);
4182
4183   rebuild_p = update_equiv_regs ();
4184
4185 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
4186   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
4187 #endif
4188   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
4189   if (optimize)
4190     {
4191       max_regno = max_reg_num ();
4192       ira_reg_equiv_len = max_regno;
4193       ira_reg_equiv_invariant_p
4194         = (bool *) ira_allocate (max_regno * sizeof (bool));
4195       memset (ira_reg_equiv_invariant_p, 0, max_regno * sizeof (bool));
4196       ira_reg_equiv_const = (rtx *) ira_allocate (max_regno * sizeof (rtx));
4197       memset (ira_reg_equiv_const, 0, max_regno * sizeof (rtx));
4198       find_reg_equiv_invariant_const ();
4199       if (rebuild_p)
4200         {
4201           timevar_push (TV_JUMP);
4202           rebuild_jump_labels (get_insns ());
4203           if (purge_all_dead_edges ())
4204             delete_unreachable_blocks ();
4205           timevar_pop (TV_JUMP);
4206         }
4207     }
4208
4209   allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
4210
4211   /* It is not worth to do such improvement when we use a simple
4212      allocation because of -O0 usage or because the function is too
4213      big.  */
4214   if (ira_conflicts_p)
4215     find_moveable_pseudos ();
4216
4217   max_regno_before_ira = max_reg_num ();
4218   ira_setup_eliminable_regset ();
4219
4220   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
4221   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
4222   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
4223
4224   ira_assert (current_loops == NULL);
4225   if (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
4226     {
4227       flow_loops_find (&ira_loops);
4228       record_loop_exits ();
4229       current_loops = &ira_loops;
4230     }
4231
4232   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
4233     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
4234   loops_p = ira_build ();
4235
4236   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
4237
4238   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
4239   if (too_high_register_pressure_p () || cfun->calls_setjmp)
4240     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
4241        stack slots in this case -- prohibit it.  We also do this if
4242        there is setjmp call because a variable not modified between
4243        setjmp and longjmp the compiler is required to preserve its
4244        value and sharing slots does not guarantee it.  */
4245     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
4246
4247   ira_color ();
4248
4249   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
4250
4251   ira_initiate_emit_data ();
4252
4253   ira_emit (loops_p);
4254
4255   if (ira_conflicts_p)
4256     {
4257       max_regno = max_reg_num ();
4258
4259       if (! loops_p)
4260         ira_initiate_assign ();
4261       else
4262         {
4263           expand_reg_info ();
4264
4265           if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
4266             fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
4267           ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
4268           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
4269              info.  */
4270           df_analyze ();
4271
4272           flow_loops_find (&ira_loops);
4273           record_loop_exits ();
4274           current_loops = &ira_loops;
4275
4276           setup_allocno_assignment_flags ();
4277           ira_initiate_assign ();
4278           ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
4279         }
4280     }
4281
4282   ira_finish_emit_data ();
4283
4284   setup_reg_renumber ();
4285
4286   calculate_allocation_cost ();
4287
4288 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
4289   if (ira_conflicts_p)
4290     check_allocation ();
4291 #endif
4292
4293   if (delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ()))
4294     df_analyze ();
4295
4296   if (max_regno != max_regno_before_ira)
4297     {
4298       regstat_free_n_sets_and_refs ();
4299       regstat_free_ri ();
4300       regstat_init_n_sets_and_refs ();
4301       regstat_compute_ri ();
4302     }
4303
4304   overall_cost_before = ira_overall_cost;
4305   if (! ira_conflicts_p)
4306     grow_reg_equivs ();
4307   else
4308     {
4309       fix_reg_equiv_init ();
4310
4311 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
4312       print_redundant_copies ();
4313 #endif
4314
4315       ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
4316       ira_spilled_reg_stack_slots
4317         = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
4318            ira_allocate (max_regno
4319                          * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
4320       memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
4321               max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
4322     }
4323   allocate_initial_values ();
4324
4325   /* See comment for find_moveable_pseudos call.  */
4326   if (ira_conflicts_p)
4327     move_unallocated_pseudos ();
4328 }
4329
4330 static void
4331 do_reload (void)
4332 {
4333   basic_block bb;
4334   bool need_dce;
4335
4336   if (flag_ira_verbose < 10)
4337     ira_dump_file = dump_file;
4338
4339   df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
4340   build_insn_chain ();
4341
4342   need_dce = reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
4343
4344   timevar_push (TV_IRA);
4345
4346   if (ira_conflicts_p)
4347     {
4348       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
4349
4350       ira_finish_assign ();
4351     }
4352   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
4353       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
4354     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %d\n", ira_overall_cost);
4355   ira_destroy ();
4356
4357   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
4358
4359   if (current_loops != NULL)
4360     {
4361       flow_loops_free (&ira_loops);
4362       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4363     }
4364   FOR_ALL_BB (bb)
4365     bb->loop_father = NULL;
4366   current_loops = NULL;
4367
4368   regstat_free_ri ();
4369   regstat_free_n_sets_and_refs ();
4370
4371   if (optimize)
4372     {
4373       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
4374
4375       ira_free (ira_reg_equiv_invariant_p);
4376       ira_free (ira_reg_equiv_const);
4377     }
4378
4379   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
4380 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
4381   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
4382 #endif
4383
4384   /* The code after the reload has changed so much that at this point
4385      we might as well just rescan everything.  Note that
4386      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
4387      touch the artificial uses and defs.  */
4388   df_finish_pass (true);
4389   if (optimize > 1)
4390     df_live_add_problem ();
4391   df_scan_alloc (NULL);
4392   df_scan_blocks ();
4393
4394   if (optimize)
4395     df_analyze ();
4396
4397   if (need_dce && optimize)
4398     run_fast_dce ();
4399
4400   timevar_pop (TV_IRA);
4401 }
4402 \f
4403 /* Run the integrated register allocator.  */
4404 static unsigned int
4405 rest_of_handle_ira (void)
4406 {
4407   ira (dump_file);
4408   return 0;
4409 }
4410
4411 struct rtl_opt_pass pass_ira =
4412 {
4413  {
4414   RTL_PASS,
4415   "ira",                                /* name */
4416   NULL,                                 /* gate */
4417   rest_of_handle_ira,                   /* execute */
4418   NULL,                                 /* sub */
4419   NULL,                                 /* next */
4420   0,                                    /* static_pass_number */
4421   TV_IRA,                               /* tv_id */
4422   0,                                    /* properties_required */
4423   0,                                    /* properties_provided */
4424   0,                                    /* properties_destroyed */
4425   0,                                    /* todo_flags_start */
4426   0,                                    /* todo_flags_finish */
4427  }
4428 };
4429
4430 static unsigned int
4431 rest_of_handle_reload (void)
4432 {
4433   do_reload ();
4434   return 0;
4435 }
4436
4437 struct rtl_opt_pass pass_reload =
4438 {
4439  {
4440   RTL_PASS,
4441   "reload",                             /* name */
4442   NULL,                                 /* gate */
4443   rest_of_handle_reload,                /* execute */
4444   NULL,                                 /* sub */
4445   NULL,                                 /* next */
4446   0,                                    /* static_pass_number */
4447   TV_RELOAD,                            /* tv_id */
4448   0,                                    /* properties_required */
4449   0,                                    /* properties_provided */
4450   0,                                    /* properties_destroyed */
4451   0,                                    /* todo_flags_start */
4452   TODO_ggc_collect                      /* todo_flags_finish */
4453  }
4454 };