OSDN Git Service

PR debug/47881
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ira.c
1 /* Integrated Register Allocator (IRA) entry point.
2    Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* The integrated register allocator (IRA) is a
23    regional register allocator performing graph coloring on a top-down
24    traversal of nested regions.  Graph coloring in a region is based
25    on Chaitin-Briggs algorithm.  It is called integrated because
26    register coalescing, register live range splitting, and choosing a
27    better hard register are done on-the-fly during coloring.  Register
28    coalescing and choosing a cheaper hard register is done by hard
29    register preferencing during hard register assigning.  The live
30    range splitting is a byproduct of the regional register allocation.
31
32    Major IRA notions are:
33
34      o *Region* is a part of CFG where graph coloring based on
35        Chaitin-Briggs algorithm is done.  IRA can work on any set of
36        nested CFG regions forming a tree.  Currently the regions are
37        the entire function for the root region and natural loops for
38        the other regions.  Therefore data structure representing a
39        region is called loop_tree_node.
40
41      o *Cover class* is a register class belonging to a set of
42        non-intersecting register classes containing all of the
43        hard-registers available for register allocation.  The set of
44        all cover classes for a target is defined in the corresponding
45        machine-description file according some criteria.  Such notion
46        is needed because Chaitin-Briggs algorithm works on
47        non-intersected register classes.
48
49      o *Allocno* represents the live range of a pseudo-register in a
50        region.  Besides the obvious attributes like the corresponding
51        pseudo-register number, cover class, conflicting allocnos and
52        conflicting hard-registers, there are a few allocno attributes
53        which are important for understanding the allocation algorithm:
54
55        - *Live ranges*.  This is a list of ranges of *program
56          points* where the allocno lives.  Program points represent
57          places where a pseudo can be born or become dead (there are
58          approximately two times more program points than the insns)
59          and they are represented by integers starting with 0.  The
60          live ranges are used to find conflicts between allocnos of
61          different cover classes.  They also play very important role
62          for the transformation of the IRA internal representation of
63          several regions into a one region representation.  The later is
64          used during the reload pass work because each allocno
65          represents all of the corresponding pseudo-registers.
66
67        - *Hard-register costs*.  This is a vector of size equal to the
68          number of available hard-registers of the allocno's cover
69          class.  The cost of a callee-clobbered hard-register for an
70          allocno is increased by the cost of save/restore code around
71          the calls through the given allocno's life.  If the allocno
72          is a move instruction operand and another operand is a
73          hard-register of the allocno's cover class, the cost of the
74          hard-register is decreased by the move cost.
75
76          When an allocno is assigned, the hard-register with minimal
77          full cost is used.  Initially, a hard-register's full cost is
78          the corresponding value from the hard-register's cost vector.
79          If the allocno is connected by a *copy* (see below) to
80          another allocno which has just received a hard-register, the
81          cost of the hard-register is decreased.  Before choosing a
82          hard-register for an allocno, the allocno's current costs of
83          the hard-registers are modified by the conflict hard-register
84          costs of all of the conflicting allocnos which are not
85          assigned yet.
86
87        - *Conflict hard-register costs*.  This is a vector of the same
88          size as the hard-register costs vector.  To permit an
89          unassigned allocno to get a better hard-register, IRA uses
90          this vector to calculate the final full cost of the
91          available hard-registers.  Conflict hard-register costs of an
92          unassigned allocno are also changed with a change of the
93          hard-register cost of the allocno when a copy involving the
94          allocno is processed as described above.  This is done to
95          show other unassigned allocnos that a given allocno prefers
96          some hard-registers in order to remove the move instruction
97          corresponding to the copy.
98
99      o *Cap*.  If a pseudo-register does not live in a region but
100        lives in a nested region, IRA creates a special allocno called
101        a cap in the outer region.  A region cap is also created for a
102        subregion cap.
103
104      o *Copy*.  Allocnos can be connected by copies.  Copies are used
105        to modify hard-register costs for allocnos during coloring.
106        Such modifications reflects a preference to use the same
107        hard-register for the allocnos connected by copies.  Usually
108        copies are created for move insns (in this case it results in
109        register coalescing).  But IRA also creates copies for operands
110        of an insn which should be assigned to the same hard-register
111        due to constraints in the machine description (it usually
112        results in removing a move generated in reload to satisfy
113        the constraints) and copies referring to the allocno which is
114        the output operand of an instruction and the allocno which is
115        an input operand dying in the instruction (creation of such
116        copies results in less register shuffling).  IRA *does not*
117        create copies between the same register allocnos from different
118        regions because we use another technique for propagating
119        hard-register preference on the borders of regions.
120
121    Allocnos (including caps) for the upper region in the region tree
122    *accumulate* information important for coloring from allocnos with
123    the same pseudo-register from nested regions.  This includes
124    hard-register and memory costs, conflicts with hard-registers,
125    allocno conflicts, allocno copies and more.  *Thus, attributes for
126    allocnos in a region have the same values as if the region had no
127    subregions*.  It means that attributes for allocnos in the
128    outermost region corresponding to the function have the same values
129    as though the allocation used only one region which is the entire
130    function.  It also means that we can look at IRA work as if the
131    first IRA did allocation for all function then it improved the
132    allocation for loops then their subloops and so on.
133
134    IRA major passes are:
135
136      o Building IRA internal representation which consists of the
137        following subpasses:
138
139        * First, IRA builds regions and creates allocnos (file
140          ira-build.c) and initializes most of their attributes.
141
142        * Then IRA finds a cover class for each allocno and calculates
143          its initial (non-accumulated) cost of memory and each
144          hard-register of its cover class (file ira-cost.c).
145
146        * IRA creates live ranges of each allocno, calulates register
147          pressure for each cover class in each region, sets up
148          conflict hard registers for each allocno and info about calls
149          the allocno lives through (file ira-lives.c).
150
151        * IRA removes low register pressure loops from the regions
152          mostly to speed IRA up (file ira-build.c).
153
154        * IRA propagates accumulated allocno info from lower region
155          allocnos to corresponding upper region allocnos (file
156          ira-build.c).
157
158        * IRA creates all caps (file ira-build.c).
159
160        * Having live-ranges of allocnos and their cover classes, IRA
161          creates conflicting allocnos of the same cover class for each
162          allocno.  Conflicting allocnos are stored as a bit vector or
163          array of pointers to the conflicting allocnos whatever is
164          more profitable (file ira-conflicts.c).  At this point IRA
165          creates allocno copies.
166
167      o Coloring.  Now IRA has all necessary info to start graph coloring
168        process.  It is done in each region on top-down traverse of the
169        region tree (file ira-color.c).  There are following subpasses:
170
171        * Putting allocnos onto the coloring stack.  IRA uses Briggs
172          optimistic coloring which is a major improvement over
173          Chaitin's coloring.  Therefore IRA does not spill allocnos at
174          this point.  There is some freedom in the order of putting
175          allocnos on the stack which can affect the final result of
176          the allocation.  IRA uses some heuristics to improve the order.
177
178        * Popping the allocnos from the stack and assigning them hard
179          registers.  If IRA can not assign a hard register to an
180          allocno and the allocno is coalesced, IRA undoes the
181          coalescing and puts the uncoalesced allocnos onto the stack in
182          the hope that some such allocnos will get a hard register
183          separately.  If IRA fails to assign hard register or memory
184          is more profitable for it, IRA spills the allocno.  IRA
185          assigns the allocno the hard-register with minimal full
186          allocation cost which reflects the cost of usage of the
187          hard-register for the allocno and cost of usage of the
188          hard-register for allocnos conflicting with given allocno.
189
190        * After allono assigning in the region, IRA modifies the hard
191          register and memory costs for the corresponding allocnos in
192          the subregions to reflect the cost of possible loads, stores,
193          or moves on the border of the region and its subregions.
194          When default regional allocation algorithm is used
195          (-fira-algorithm=mixed), IRA just propagates the assignment
196          for allocnos if the register pressure in the region for the
197          corresponding cover class is less than number of available
198          hard registers for given cover class.
199
200      o Spill/restore code moving.  When IRA performs an allocation
201        by traversing regions in top-down order, it does not know what
202        happens below in the region tree.  Therefore, sometimes IRA
203        misses opportunities to perform a better allocation.  A simple
204        optimization tries to improve allocation in a region having
205        subregions and containing in another region.  If the
206        corresponding allocnos in the subregion are spilled, it spills
207        the region allocno if it is profitable.  The optimization
208        implements a simple iterative algorithm performing profitable
209        transformations while they are still possible.  It is fast in
210        practice, so there is no real need for a better time complexity
211        algorithm.
212
213      o Code change.  After coloring, two allocnos representing the same
214        pseudo-register outside and inside a region respectively may be
215        assigned to different locations (hard-registers or memory).  In
216        this case IRA creates and uses a new pseudo-register inside the
217        region and adds code to move allocno values on the region's
218        borders.  This is done during top-down traversal of the regions
219        (file ira-emit.c).  In some complicated cases IRA can create a
220        new allocno to move allocno values (e.g. when a swap of values
221        stored in two hard-registers is needed).  At this stage, the
222        new allocno is marked as spilled.  IRA still creates the
223        pseudo-register and the moves on the region borders even when
224        both allocnos were assigned to the same hard-register.  If the
225        reload pass spills a pseudo-register for some reason, the
226        effect will be smaller because another allocno will still be in
227        the hard-register.  In most cases, this is better then spilling
228        both allocnos.  If reload does not change the allocation
229        for the two pseudo-registers, the trivial move will be removed
230        by post-reload optimizations.  IRA does not generate moves for
231        allocnos assigned to the same hard register when the default
232        regional allocation algorithm is used and the register pressure
233        in the region for the corresponding allocno cover class is less
234        than number of available hard registers for given cover class.
235        IRA also does some optimizations to remove redundant stores and
236        to reduce code duplication on the region borders.
237
238      o Flattening internal representation.  After changing code, IRA
239        transforms its internal representation for several regions into
240        one region representation (file ira-build.c).  This process is
241        called IR flattening.  Such process is more complicated than IR
242        rebuilding would be, but is much faster.
243
244      o After IR flattening, IRA tries to assign hard registers to all
245        spilled allocnos.  This is impelemented by a simple and fast
246        priority coloring algorithm (see function
247        ira_reassign_conflict_allocnos::ira-color.c).  Here new allocnos
248        created during the code change pass can be assigned to hard
249        registers.
250
251      o At the end IRA calls the reload pass.  The reload pass
252        communicates with IRA through several functions in file
253        ira-color.c to improve its decisions in
254
255        * sharing stack slots for the spilled pseudos based on IRA info
256          about pseudo-register conflicts.
257
258        * reassigning hard-registers to all spilled pseudos at the end
259          of each reload iteration.
260
261        * choosing a better hard-register to spill based on IRA info
262          about pseudo-register live ranges and the register pressure
263          in places where the pseudo-register lives.
264
265    IRA uses a lot of data representing the target processors.  These
266    data are initilized in file ira.c.
267
268    If function has no loops (or the loops are ignored when
269    -fira-algorithm=CB is used), we have classic Chaitin-Briggs
270    coloring (only instead of separate pass of coalescing, we use hard
271    register preferencing).  In such case, IRA works much faster
272    because many things are not made (like IR flattening, the
273    spill/restore optimization, and the code change).
274
275    Literature is worth to read for better understanding the code:
276
277    o Preston Briggs, Keith D. Cooper, Linda Torczon.  Improvements to
278      Graph Coloring Register Allocation.
279
280    o David Callahan, Brian Koblenz.  Register allocation via
281      hierarchical graph coloring.
282
283    o Keith Cooper, Anshuman Dasgupta, Jason Eckhardt. Revisiting Graph
284      Coloring Register Allocation: A Study of the Chaitin-Briggs and
285      Callahan-Koblenz Algorithms.
286
287    o Guei-Yuan Lueh, Thomas Gross, and Ali-Reza Adl-Tabatabai. Global
288      Register Allocation Based on Graph Fusion.
289
290    o Vladimir Makarov. The Integrated Register Allocator for GCC.
291
292    o Vladimir Makarov.  The top-down register allocator for irregular
293      register file architectures.
294
295 */
296
297
298 #include "config.h"
299 #include "system.h"
300 #include "coretypes.h"
301 #include "tm.h"
302 #include "regs.h"
303 #include "rtl.h"
304 #include "tm_p.h"
305 #include "target.h"
306 #include "flags.h"
307 #include "obstack.h"
308 #include "bitmap.h"
309 #include "hard-reg-set.h"
310 #include "basic-block.h"
311 #include "df.h"
312 #include "expr.h"
313 #include "recog.h"
314 #include "params.h"
315 #include "timevar.h"
316 #include "tree-pass.h"
317 #include "output.h"
318 #include "except.h"
319 #include "reload.h"
320 #include "diagnostic-core.h"
321 #include "integrate.h"
322 #include "ggc.h"
323 #include "ira-int.h"
324
325
326 struct target_ira default_target_ira;
327 struct target_ira_int default_target_ira_int;
328 #if SWITCHABLE_TARGET
329 struct target_ira *this_target_ira = &default_target_ira;
330 struct target_ira_int *this_target_ira_int = &default_target_ira_int;
331 #endif
332
333 /* A modified value of flag `-fira-verbose' used internally.  */
334 int internal_flag_ira_verbose;
335
336 /* Dump file of the allocator if it is not NULL.  */
337 FILE *ira_dump_file;
338
339 /* The number of elements in the following array.  */
340 int ira_spilled_reg_stack_slots_num;
341
342 /* The following array contains info about spilled pseudo-registers
343    stack slots used in current function so far.  */
344 struct ira_spilled_reg_stack_slot *ira_spilled_reg_stack_slots;
345
346 /* Correspondingly overall cost of the allocation, cost of the
347    allocnos assigned to hard-registers, cost of the allocnos assigned
348    to memory, cost of loads, stores and register move insns generated
349    for pseudo-register live range splitting (see ira-emit.c).  */
350 int ira_overall_cost;
351 int ira_reg_cost, ira_mem_cost;
352 int ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost;
353 int ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num;
354
355 /* All registers that can be eliminated.  */
356
357 HARD_REG_SET eliminable_regset;
358
359 /* Temporary hard reg set used for a different calculation.  */
360 static HARD_REG_SET temp_hard_regset;
361
362 \f
363
364 /* The function sets up the map IRA_REG_MODE_HARD_REGSET.  */
365 static void
366 setup_reg_mode_hard_regset (void)
367 {
368   int i, m, hard_regno;
369
370   for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
371     for (hard_regno = 0; hard_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; hard_regno++)
372       {
373         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m]);
374         for (i = hard_regno_nregs[hard_regno][m] - 1; i >= 0; i--)
375           if (hard_regno + i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
376             SET_HARD_REG_BIT (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m],
377                               hard_regno + i);
378       }
379 }
380
381 \f
382 #define no_unit_alloc_regs \
383   (this_target_ira_int->x_no_unit_alloc_regs)
384
385 /* The function sets up the three arrays declared above.  */
386 static void
387 setup_class_hard_regs (void)
388 {
389   int cl, i, hard_regno, n;
390   HARD_REG_SET processed_hard_reg_set;
391
392   ira_assert (SHRT_MAX >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
393   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
394     {
395       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
396       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
397       CLEAR_HARD_REG_SET (processed_hard_reg_set);
398       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
399         {
400           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][i] = -1;
401           ira_class_hard_reg_index[cl][i] = -1;
402         }
403       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
404         {
405 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
406           hard_regno = reg_alloc_order[i];
407 #else
408           hard_regno = i;
409 #endif
410           if (TEST_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno))
411             continue;
412           SET_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno);
413           if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, hard_regno))
414             ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = -1;
415           else
416             {
417               ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = n;
418               ira_class_hard_regs[cl][n++] = hard_regno;
419             }
420         }
421       ira_class_hard_regs_num[cl] = n;
422       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
423         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i))
424           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][n++] = i;
425       ira_assert (ira_class_hard_regs_num[cl] == n);
426     }
427 }
428
429 /* Set up IRA_AVAILABLE_CLASS_REGS.  */
430 static void
431 setup_available_class_regs (void)
432 {
433   int i, j;
434
435   memset (ira_available_class_regs, 0, sizeof (ira_available_class_regs));
436   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
437     {
438       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
439       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
440       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
441         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, j))
442           ira_available_class_regs[i]++;
443     }
444 }
445
446 /* Set up global variables defining info about hard registers for the
447    allocation.  These depend on USE_HARD_FRAME_P whose TRUE value means
448    that we can use the hard frame pointer for the allocation.  */
449 static void
450 setup_alloc_regs (bool use_hard_frame_p)
451 {
452 #ifdef ADJUST_REG_ALLOC_ORDER
453   ADJUST_REG_ALLOC_ORDER;
454 #endif
455   COPY_HARD_REG_SET (no_unit_alloc_regs, fixed_reg_set);
456   if (! use_hard_frame_p)
457     SET_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
458   setup_class_hard_regs ();
459   setup_available_class_regs ();
460 }
461
462 \f
463
464 /* Set up IRA_MEMORY_MOVE_COST, IRA_REGISTER_MOVE_COST.  */
465 static void
466 setup_class_subset_and_memory_move_costs (void)
467 {
468   int cl, cl2, mode;
469   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
470
471   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
472     ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
473       = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1] = SHRT_MAX;
474   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
475     {
476       if (cl != (int) NO_REGS)
477         for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
478           {
479             ira_memory_move_cost[mode][cl][0] =
480               memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
481                                 (enum reg_class) cl, false);
482             ira_memory_move_cost[mode][cl][1] =
483               memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
484                                 (enum reg_class) cl, true);
485             /* Costs for NO_REGS are used in cost calculation on the
486                1st pass when the preferred register classes are not
487                known yet.  In this case we take the best scenario.  */
488             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
489                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][0])
490               ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
491                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][0];
492             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
493                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][1])
494               ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
495                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][1];
496           }
497       for (cl2 = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl2 >= 0; cl2--)
498         {
499           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
500           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
501           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
502           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
503           ira_class_subset_p[cl][cl2]
504             = hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2);
505         }
506     }
507 }
508
509 \f
510
511 /* Define the following macro if allocation through malloc if
512    preferable.  */
513 #define IRA_NO_OBSTACK
514
515 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
516 /* Obstack used for storing all dynamic data (except bitmaps) of the
517    IRA.  */
518 static struct obstack ira_obstack;
519 #endif
520
521 /* Obstack used for storing all bitmaps of the IRA.  */
522 static struct bitmap_obstack ira_bitmap_obstack;
523
524 /* Allocate memory of size LEN for IRA data.  */
525 void *
526 ira_allocate (size_t len)
527 {
528   void *res;
529
530 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
531   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
532 #else
533   res = xmalloc (len);
534 #endif
535   return res;
536 }
537
538 /* Reallocate memory PTR of size LEN for IRA data.  */
539 void *
540 ira_reallocate (void *ptr, size_t len)
541 {
542   void *res;
543
544 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
545   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
546 #else
547   res = xrealloc (ptr, len);
548 #endif
549   return res;
550 }
551
552 /* Free memory ADDR allocated for IRA data.  */
553 void
554 ira_free (void *addr ATTRIBUTE_UNUSED)
555 {
556 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
557   /* do nothing */
558 #else
559   free (addr);
560 #endif
561 }
562
563
564 /* Allocate and returns bitmap for IRA.  */
565 bitmap
566 ira_allocate_bitmap (void)
567 {
568   return BITMAP_ALLOC (&ira_bitmap_obstack);
569 }
570
571 /* Free bitmap B allocated for IRA.  */
572 void
573 ira_free_bitmap (bitmap b ATTRIBUTE_UNUSED)
574 {
575   /* do nothing */
576 }
577
578 \f
579
580 /* Output information about allocation of all allocnos (except for
581    caps) into file F.  */
582 void
583 ira_print_disposition (FILE *f)
584 {
585   int i, n, max_regno;
586   ira_allocno_t a;
587   basic_block bb;
588
589   fprintf (f, "Disposition:");
590   max_regno = max_reg_num ();
591   for (n = 0, i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
592     for (a = ira_regno_allocno_map[i];
593          a != NULL;
594          a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
595       {
596         if (n % 4 == 0)
597           fprintf (f, "\n");
598         n++;
599         fprintf (f, " %4d:r%-4d", ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
600         if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
601           fprintf (f, "b%-3d", bb->index);
602         else
603           fprintf (f, "l%-3d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop->num);
604         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0)
605           fprintf (f, " %3d", ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
606         else
607           fprintf (f, " mem");
608       }
609   fprintf (f, "\n");
610 }
611
612 /* Outputs information about allocation of all allocnos into
613    stderr.  */
614 void
615 ira_debug_disposition (void)
616 {
617   ira_print_disposition (stderr);
618 }
619
620 \f
621 #define alloc_reg_class_subclasses \
622   (this_target_ira_int->x_alloc_reg_class_subclasses)
623
624 /* Initialize the table of subclasses of each reg class.  */
625 static void
626 setup_reg_subclasses (void)
627 {
628   int i, j;
629   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
630
631   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
632     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
633       alloc_reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
634
635   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
636     {
637       if (i == (int) NO_REGS)
638         continue;
639
640       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
641       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
642       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
643         continue;
644       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
645         if (i != j)
646           {
647             enum reg_class *p;
648
649             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
650             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
651             if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
652                                          temp_hard_regset2))
653               continue;
654             p = &alloc_reg_class_subclasses[j][0];
655             while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
656             *p = (enum reg_class) i;
657           }
658     }
659 }
660
661 \f
662
663 /* Set the four global variables defined above.  */
664 static void
665 setup_cover_and_important_classes (void)
666 {
667   int i, j, n, cl;
668   bool set_p;
669   const reg_class_t *cover_classes;
670   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
671   static enum reg_class classes[LIM_REG_CLASSES + 1];
672
673   if (targetm.ira_cover_classes == NULL)
674     cover_classes = NULL;
675   else
676     cover_classes = targetm.ira_cover_classes ();
677   if (cover_classes == NULL)
678     ira_assert (flag_ira_algorithm == IRA_ALGORITHM_PRIORITY);
679   else
680     {
681       for (i = 0; (cl = cover_classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
682         classes[i] = (enum reg_class) cl;
683       classes[i] = LIM_REG_CLASSES;
684     }
685
686   if (flag_ira_algorithm == IRA_ALGORITHM_PRIORITY)
687     {
688       n = 0;
689       for (i = 0; i <= LIM_REG_CLASSES; i++)
690         {
691           if (i == NO_REGS)
692             continue;
693 #ifdef CONSTRAINT_NUM_DEFINED_P
694           for (j = 0; j < CONSTRAINT__LIMIT; j++)
695             if ((int) REG_CLASS_FOR_CONSTRAINT ((enum constraint_num) j) == i)
696               break;
697           if (j < CONSTRAINT__LIMIT)
698             {
699               classes[n++] = (enum reg_class) i;
700               continue;
701             }
702 #endif
703           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
704           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
705           for (j = 0; j < LIM_REG_CLASSES; j++)
706             {
707               if (i == j)
708                 continue;
709               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
710               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
711                                       no_unit_alloc_regs);
712               if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
713                                         temp_hard_regset2))
714                     break;
715             }
716           if (j >= i)
717             classes[n++] = (enum reg_class) i;
718         }
719       classes[n] = LIM_REG_CLASSES;
720     }
721
722   ira_reg_class_cover_size = 0;
723   for (i = 0; (cl = classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
724     {
725       for (j = 0; j < i; j++)
726         if (flag_ira_algorithm != IRA_ALGORITHM_PRIORITY
727             && reg_classes_intersect_p ((enum reg_class) cl, classes[j]))
728           gcc_unreachable ();
729       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
730       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
731       if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
732         ira_reg_class_cover[ira_reg_class_cover_size++] = (enum reg_class) cl;
733     }
734   ira_important_classes_num = 0;
735   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
736     {
737       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
738       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
739       if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
740         {
741           set_p = false;
742           for (j = 0; j < ira_reg_class_cover_size; j++)
743             {
744               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
745               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
746               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
747                                  reg_class_contents[ira_reg_class_cover[j]]);
748               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
749               if ((enum reg_class) cl == ira_reg_class_cover[j]
750                   || hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
751                                            temp_hard_regset2))
752                 break;
753               else if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
754                                               temp_hard_regset2))
755                 set_p = true;
756             }
757           if (set_p && j >= ira_reg_class_cover_size)
758             ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
759               = (enum reg_class) cl;
760         }
761     }
762   for (j = 0; j < ira_reg_class_cover_size; j++)
763     ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
764       = ira_reg_class_cover[j];
765 }
766
767 /* Set up array IRA_CLASS_TRANSLATE.  */
768 static void
769 setup_class_translate (void)
770 {
771   int cl, mode;
772   enum reg_class cover_class, best_class, *cl_ptr;
773   int i, cost, min_cost, best_cost;
774
775   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
776     ira_class_translate[cl] = NO_REGS;
777
778   if (flag_ira_algorithm == IRA_ALGORITHM_PRIORITY)
779     for (cl = 0; cl < LIM_REG_CLASSES; cl++)
780       {
781         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
782         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
783         for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
784           {
785             HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
786
787             cover_class = ira_reg_class_cover[i];
788             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
789                                reg_class_contents[cover_class]);
790             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
791             if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2))
792               ira_class_translate[cl] = cover_class;
793           }
794       }
795   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
796     {
797       cover_class = ira_reg_class_cover[i];
798       if (flag_ira_algorithm != IRA_ALGORITHM_PRIORITY)
799         for (cl_ptr = &alloc_reg_class_subclasses[cover_class][0];
800              (cl = *cl_ptr) != LIM_REG_CLASSES;
801              cl_ptr++)
802           {
803             if (ira_class_translate[cl] == NO_REGS)
804               ira_class_translate[cl] = cover_class;
805 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
806             else
807               {
808                 COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
809                 AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
810                 if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
811                   gcc_unreachable ();
812               }
813 #endif
814           }
815       ira_class_translate[cover_class] = cover_class;
816     }
817   /* For classes which are not fully covered by a cover class (in
818      other words covered by more one cover class), use the cheapest
819      cover class.  */
820   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
821     {
822       if (cl == NO_REGS || ira_class_translate[cl] != NO_REGS)
823         continue;
824       best_class = NO_REGS;
825       best_cost = INT_MAX;
826       for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
827         {
828           cover_class = ira_reg_class_cover[i];
829           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
830                              reg_class_contents[cover_class]);
831           AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
832           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
833           if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
834             {
835               min_cost = INT_MAX;
836               for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
837                 {
838                   cost = (ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
839                           + ira_memory_move_cost[mode][cl][1]);
840                   if (min_cost > cost)
841                     min_cost = cost;
842                 }
843               if (best_class == NO_REGS || best_cost > min_cost)
844                 {
845                   best_class = cover_class;
846                   best_cost = min_cost;
847                 }
848             }
849         }
850       ira_class_translate[cl] = best_class;
851     }
852 }
853
854 /* Order numbers of cover classes in original target cover class
855    array, -1 for non-cover classes.  This is only live during
856    reorder_important_classes.  */
857 static int cover_class_order[N_REG_CLASSES];
858
859 /* The function used to sort the important classes.  */
860 static int
861 comp_reg_classes_func (const void *v1p, const void *v2p)
862 {
863   enum reg_class cl1 = *(const enum reg_class *) v1p;
864   enum reg_class cl2 = *(const enum reg_class *) v2p;
865   int diff;
866
867   cl1 = ira_class_translate[cl1];
868   cl2 = ira_class_translate[cl2];
869   if (cl1 != NO_REGS && cl2 != NO_REGS
870       && (diff = cover_class_order[cl1] - cover_class_order[cl2]) != 0)
871     return diff;
872   return (int) cl1 - (int) cl2;
873 }
874
875 /* Reorder important classes according to the order of their cover
876    classes.  */
877 static void
878 reorder_important_classes (void)
879 {
880   int i;
881
882   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
883     cover_class_order[i] = -1;
884   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
885     cover_class_order[ira_reg_class_cover[i]] = i;
886   qsort (ira_important_classes, ira_important_classes_num,
887          sizeof (enum reg_class), comp_reg_classes_func);
888 }
889
890 /* Set up the above reg class relations.  */
891 static void
892 setup_reg_class_relations (void)
893 {
894   int i, cl1, cl2, cl3;
895   HARD_REG_SET intersection_set, union_set, temp_set2;
896   bool important_class_p[N_REG_CLASSES];
897
898   memset (important_class_p, 0, sizeof (important_class_p));
899   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
900     important_class_p[ira_important_classes[i]] = true;
901   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
902     {
903       ira_reg_class_super_classes[cl1][0] = LIM_REG_CLASSES;
904       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
905         {
906           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2] = false;
907           ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = NO_REGS;
908           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
909           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
910           COPY_HARD_REG_SET (temp_set2, reg_class_contents[cl2]);
911           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
912           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset)
913               && hard_reg_set_empty_p (temp_set2))
914             {
915               for (i = 0;; i++)
916                 {
917                   cl3 = reg_class_subclasses[cl1][i];
918                   if (cl3 == LIM_REG_CLASSES)
919                     break;
920                   if (reg_class_subset_p (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2],
921                                           (enum reg_class) cl3))
922                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
923                 }
924               ira_reg_class_union[cl1][cl2] = reg_class_subunion[cl1][cl2];
925               continue;
926             }
927           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2]
928             = hard_reg_set_intersect_p (temp_hard_regset, temp_set2);
929           if (important_class_p[cl1] && important_class_p[cl2]
930               && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2))
931             {
932               enum reg_class *p;
933
934               p = &ira_reg_class_super_classes[cl1][0];
935               while (*p != LIM_REG_CLASSES)
936                 p++;
937               *p++ = (enum reg_class) cl2;
938               *p = LIM_REG_CLASSES;
939             }
940           ira_reg_class_union[cl1][cl2] = NO_REGS;
941           COPY_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl1]);
942           AND_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl2]);
943           AND_COMPL_HARD_REG_SET (intersection_set, no_unit_alloc_regs);
944           COPY_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl1]);
945           IOR_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl2]);
946           AND_COMPL_HARD_REG_SET (union_set, no_unit_alloc_regs);
947           for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
948             {
949               cl3 = ira_important_classes[i];
950               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl3]);
951               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
952               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, intersection_set))
953                 {
954                   COPY_HARD_REG_SET
955                     (temp_set2,
956                      reg_class_contents[(int)
957                                         ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]]);
958                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
959                   if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
960                       /* Ignore unavailable hard registers and prefer
961                          smallest class for debugging purposes.  */
962                       || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
963                           && hard_reg_set_subset_p
964                              (reg_class_contents[cl3],
965                               reg_class_contents
966                               [(int) ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]])))
967                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
968                 }
969               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, union_set))
970                 {
971                   COPY_HARD_REG_SET
972                     (temp_set2,
973                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_union[cl1][cl2]]);
974                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
975                   if (ira_reg_class_union[cl1][cl2] == NO_REGS
976                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_set2, temp_hard_regset)
977
978                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
979                                                       temp_hard_regset)
980                               /* Ignore unavailable hard registers and
981                                  prefer smallest class for debugging
982                                  purposes.  */
983                               || hard_reg_set_subset_p
984                                  (reg_class_contents[cl3],
985                                   reg_class_contents
986                                   [(int) ira_reg_class_union[cl1][cl2]]))))
987                     ira_reg_class_union[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
988                 }
989             }
990         }
991     }
992 }
993
994 /* Output all cover classes and the translation map into file F.  */
995 static void
996 print_class_cover (FILE *f)
997 {
998   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
999   int i;
1000
1001   fprintf (f, "Class cover:\n");
1002   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1003     fprintf (f, " %s", reg_class_names[ira_reg_class_cover[i]]);
1004   fprintf (f, "\nClass translation:\n");
1005   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1006     fprintf (f, " %s -> %s\n", reg_class_names[i],
1007              reg_class_names[ira_class_translate[i]]);
1008 }
1009
1010 /* Output all cover classes and the translation map into
1011    stderr.  */
1012 void
1013 ira_debug_class_cover (void)
1014 {
1015   print_class_cover (stderr);
1016 }
1017
1018 /* Set up different arrays concerning class subsets, cover and
1019    important classes.  */
1020 static void
1021 find_reg_class_closure (void)
1022 {
1023   setup_reg_subclasses ();
1024   setup_cover_and_important_classes ();
1025   setup_class_translate ();
1026   reorder_important_classes ();
1027   setup_reg_class_relations ();
1028 }
1029
1030 \f
1031
1032 /* Set up the array above.  */
1033 static void
1034 setup_hard_regno_cover_class (void)
1035 {
1036   int i;
1037
1038   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1039     {
1040       ira_hard_regno_cover_class[i]
1041         = (TEST_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, i)
1042            ? NO_REGS
1043            : ira_class_translate[REGNO_REG_CLASS (i)]);
1044     }
1045 }
1046
1047 \f
1048
1049 /* Form IRA_REG_CLASS_NREGS map.  */
1050 static void
1051 setup_reg_class_nregs (void)
1052 {
1053   int cl, m;
1054
1055   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1056     for (m = 0; m < MAX_MACHINE_MODE; m++)
1057       ira_reg_class_nregs[cl][m] = CLASS_MAX_NREGS ((enum reg_class) cl,
1058                                                     (enum machine_mode) m);
1059 }
1060
1061 \f
1062
1063 /* Set up PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS.  */
1064 static void
1065 setup_prohibited_class_mode_regs (void)
1066 {
1067   int i, j, k, hard_regno;
1068   enum reg_class cl;
1069
1070   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1071     {
1072       cl = ira_reg_class_cover[i];
1073       for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1074         {
1075           CLEAR_HARD_REG_SET (prohibited_class_mode_regs[cl][j]);
1076           for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1077             {
1078               hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1079               if (! HARD_REGNO_MODE_OK (hard_regno, (enum machine_mode) j))
1080                 SET_HARD_REG_BIT (prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1081                                   hard_regno);
1082             }
1083         }
1084     }
1085 }
1086
1087 \f
1088
1089 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST,
1090    IRA_MAY_MOVE_IN_COST, and IRA_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE if it is
1091    not done yet.  */
1092 void
1093 ira_init_register_move_cost (enum machine_mode mode)
1094 {
1095   int cl1, cl2;
1096
1097   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1098               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1099               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1100   if (move_cost[mode] == NULL)
1101     init_move_cost (mode);
1102   ira_register_move_cost[mode] = move_cost[mode];
1103   /* Don't use ira_allocate because the tables exist out of scope of a
1104      IRA call.  */
1105   ira_may_move_in_cost[mode]
1106     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1107   memcpy (ira_may_move_in_cost[mode], may_move_in_cost[mode],
1108           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1109   ira_may_move_out_cost[mode]
1110     = (move_table *) xmalloc (sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1111   memcpy (ira_may_move_out_cost[mode], may_move_out_cost[mode],
1112           sizeof (move_table) * N_REG_CLASSES);
1113   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1114     {
1115       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1116         {
1117           if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1118             ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1119           if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1120             ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1121         }
1122     }
1123 }
1124
1125 \f
1126
1127 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1128    different arrays whose values don't depend on the compiled
1129    function.  */
1130 void
1131 ira_init_once (void)
1132 {
1133   int mode;
1134
1135   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1136     {
1137       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1138       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1139       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1140     }
1141   ira_init_costs_once ();
1142 }
1143
1144 /* Free ira_register_move_cost, ira_may_move_in_cost, and
1145    ira_may_move_out_cost for each mode.  */
1146 static void
1147 free_register_move_costs (void)
1148 {
1149   int mode;
1150
1151   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1152     {
1153       if (ira_may_move_in_cost[mode] != NULL)
1154         free (ira_may_move_in_cost[mode]);
1155       if (ira_may_move_out_cost[mode] != NULL)
1156         free (ira_may_move_out_cost[mode]);
1157       ira_register_move_cost[mode] = NULL;
1158       ira_may_move_in_cost[mode] = NULL;
1159       ira_may_move_out_cost[mode] = NULL;
1160     }
1161 }
1162
1163 /* This is called every time when register related information is
1164    changed.  */
1165 void
1166 ira_init (void)
1167 {
1168   free_register_move_costs ();
1169   setup_reg_mode_hard_regset ();
1170   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1171   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1172   find_reg_class_closure ();
1173   setup_hard_regno_cover_class ();
1174   setup_reg_class_nregs ();
1175   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1176   ira_init_costs ();
1177 }
1178
1179 /* Function called once at the end of compiler work.  */
1180 void
1181 ira_finish_once (void)
1182 {
1183   ira_finish_costs_once ();
1184   free_register_move_costs ();
1185 }
1186
1187 \f
1188 #define ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p \
1189   (this_target_ira_int->x_ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1190
1191 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1192 static void
1193 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1194 {
1195   int i, j;
1196   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat, move_insn;
1197
1198   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1199     return;
1200   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1201   test_reg1 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1202   test_reg2 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1203   move_pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, test_reg1, test_reg2);
1204   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, 0, move_pat, 0, -1, 0);
1205   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1206     {
1207       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1208       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1209         {
1210           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (enum machine_mode) i))
1211             continue;
1212           SET_REGNO_RAW (test_reg1, j);
1213           PUT_MODE (test_reg1, (enum machine_mode) i);
1214           SET_REGNO_RAW (test_reg2, j);
1215           PUT_MODE (test_reg2, (enum machine_mode) i);
1216           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1217           recog_memoized (move_insn);
1218           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1219             continue;
1220           extract_insn (move_insn);
1221           if (! constrain_operands (1))
1222             continue;
1223           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1224         }
1225     }
1226 }
1227
1228 \f
1229
1230 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading X.  */
1231 static bool
1232 ira_bad_reload_regno_1 (int regno, rtx x)
1233 {
1234   int x_regno, n, i;
1235   ira_allocno_t a;
1236   enum reg_class pref;
1237
1238   /* We only deal with pseudo regs.  */
1239   if (! x || GET_CODE (x) != REG)
1240     return false;
1241
1242   x_regno = REGNO (x);
1243   if (x_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1244     return false;
1245
1246   /* If the pseudo prefers REGNO explicitly, then do not consider
1247      REGNO a bad spill choice.  */
1248   pref = reg_preferred_class (x_regno);
1249   if (reg_class_size[pref] == 1)
1250     return !TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref], regno);
1251
1252   /* If the pseudo conflicts with REGNO, then we consider REGNO a
1253      poor choice for a reload regno.  */
1254   a = ira_regno_allocno_map[x_regno];
1255   n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1256   for (i = 0; i < n; i++)
1257     {
1258       ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1259       if (TEST_HARD_REG_BIT (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj), regno))
1260         return true;
1261     }
1262   return false;
1263 }
1264
1265 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading
1266    IN or OUT.  */
1267 bool
1268 ira_bad_reload_regno (int regno, rtx in, rtx out)
1269 {
1270   return (ira_bad_reload_regno_1 (regno, in)
1271           || ira_bad_reload_regno_1 (regno, out));
1272 }
1273
1274 /* Function specific hard registers that can not be used for the
1275    register allocation.  */
1276 HARD_REG_SET ira_no_alloc_regs;
1277
1278 /* Return TRUE if *LOC contains an asm.  */
1279 static int
1280 insn_contains_asm_1 (rtx *loc, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1281 {
1282   if ( !*loc)
1283     return FALSE;
1284   if (GET_CODE (*loc) == ASM_OPERANDS)
1285     return TRUE;
1286   return FALSE;
1287 }
1288
1289
1290 /* Return TRUE if INSN contains an ASM.  */
1291 static bool
1292 insn_contains_asm (rtx insn)
1293 {
1294   return for_each_rtx (&insn, insn_contains_asm_1, NULL);
1295 }
1296
1297 /* Add register clobbers from asm statements.  */
1298 static void
1299 compute_regs_asm_clobbered (void)
1300 {
1301   basic_block bb;
1302
1303   FOR_EACH_BB (bb)
1304     {
1305       rtx insn;
1306       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
1307         {
1308           df_ref *def_rec;
1309
1310           if (insn_contains_asm (insn))
1311             for (def_rec = DF_INSN_DEFS (insn); *def_rec; def_rec++)
1312               {
1313                 df_ref def = *def_rec;
1314                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
1315                 if (dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1316                   {
1317                     unsigned int i;
1318                     enum machine_mode mode = GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def));
1319                     unsigned int end = dregno
1320                       + hard_regno_nregs[dregno][mode] - 1;
1321
1322                     for (i = dregno; i <= end; ++i)
1323                       SET_HARD_REG_BIT(crtl->asm_clobbers, i);
1324                   }
1325               }
1326         }
1327     }
1328 }
1329
1330
1331 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and REGS_EVER_LIVE.  */
1332 void
1333 ira_setup_eliminable_regset (void)
1334 {
1335 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1336   int i;
1337   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1338 #endif
1339   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
1340      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
1341      case.  At some point, we should improve this by emitting the
1342      sp-adjusting insns for this case.  */
1343   int need_fp
1344     = (! flag_omit_frame_pointer
1345        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
1346        /* We need the frame pointer to catch stack overflow exceptions
1347           if the stack pointer is moving.  */
1348        || (flag_stack_check && STACK_CHECK_MOVING_SP)
1349        || crtl->accesses_prior_frames
1350        || crtl->stack_realign_needed
1351        || targetm.frame_pointer_required ());
1352
1353   frame_pointer_needed = need_fp;
1354
1355   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
1356   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
1357
1358   compute_regs_asm_clobbered ();
1359
1360   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
1361      use those that we already know won't be eliminated.  */
1362 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1363   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
1364     {
1365       bool cannot_elim
1366         = (! targetm.can_eliminate (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
1367            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp));
1368
1369       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, eliminables[i].from))
1370         {
1371             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
1372
1373             if (cannot_elim)
1374               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
1375         }
1376       else if (cannot_elim)
1377         error ("%s cannot be used in asm here",
1378                reg_names[eliminables[i].from]);
1379       else
1380         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
1381     }
1382 #if !HARD_FRAME_POINTER_IS_FRAME_POINTER
1383   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1384     {
1385       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1386       if (need_fp)
1387         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1388     }
1389   else if (need_fp)
1390     error ("%s cannot be used in asm here",
1391            reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
1392   else
1393     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1394 #endif
1395
1396 #else
1397   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1398     {
1399       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
1400       if (need_fp)
1401         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
1402     }
1403   else if (need_fp)
1404     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
1405   else
1406     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1407 #endif
1408 }
1409
1410 \f
1411
1412 /* The length of the following two arrays.  */
1413 int ira_reg_equiv_len;
1414
1415 /* The element value is TRUE if the corresponding regno value is
1416    invariant.  */
1417 bool *ira_reg_equiv_invariant_p;
1418
1419 /* The element value is equiv constant of given pseudo-register or
1420    NULL_RTX.  */
1421 rtx *ira_reg_equiv_const;
1422
1423 /* Set up the two arrays declared above.  */
1424 static void
1425 find_reg_equiv_invariant_const (void)
1426 {
1427   int i;
1428   bool invariant_p;
1429   rtx list, insn, note, constant, x;
1430
1431   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < reg_equiv_init_size; i++)
1432     {
1433       constant = NULL_RTX;
1434       invariant_p = false;
1435       for (list = reg_equiv_init[i]; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
1436         {
1437           insn = XEXP (list, 0);
1438           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1439
1440           if (note == NULL_RTX)
1441             continue;
1442
1443           x = XEXP (note, 0);
1444
1445           if (! CONSTANT_P (x)
1446               || ! flag_pic || LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x))
1447             {
1448               /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
1449                  that is not a legitimate memory operand.  As later
1450                  stages of the reload assume that all addresses found
1451                  in the reg_equiv_* arrays were originally legitimate,
1452                  we ignore such REG_EQUIV notes.  */
1453               if (memory_operand (x, VOIDmode))
1454                 invariant_p = MEM_READONLY_P (x);
1455               else if (function_invariant_p (x))
1456                 {
1457                   if (GET_CODE (x) == PLUS
1458                       || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
1459                     invariant_p = true;
1460                   else
1461                     constant = x;
1462                 }
1463             }
1464         }
1465       ira_reg_equiv_invariant_p[i] = invariant_p;
1466       ira_reg_equiv_const[i] = constant;
1467     }
1468 }
1469
1470 \f
1471
1472 /* Vector of substitutions of register numbers,
1473    used to map pseudo regs into hardware regs.
1474    This is set up as a result of register allocation.
1475    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
1476    or is -1 if no hard reg was assigned.
1477    If N is a hard reg number, element N is N.  */
1478 short *reg_renumber;
1479
1480 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
1481    the allocation found by IRA.  */
1482 static void
1483 setup_reg_renumber (void)
1484 {
1485   int regno, hard_regno;
1486   ira_allocno_t a;
1487   ira_allocno_iterator ai;
1488
1489   caller_save_needed = 0;
1490   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1491     {
1492       /* There are no caps at this point.  */
1493       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
1494       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1495         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1496            somewhere in a region.  */
1497         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
1498       ira_free_allocno_updated_costs (a);
1499       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1500       regno = (int) REGNO (ALLOCNO_REG (a));
1501       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
1502       if (hard_regno >= 0 && ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
1503           && ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1504                                           call_used_reg_set))
1505         {
1506           ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
1507                       || regno >= ira_reg_equiv_len
1508                       || ira_reg_equiv_const[regno]
1509                       || ira_reg_equiv_invariant_p[regno]);
1510           caller_save_needed = 1;
1511         }
1512     }
1513 }
1514
1515 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
1516    improvements.  */
1517 static void
1518 setup_allocno_assignment_flags (void)
1519 {
1520   int hard_regno;
1521   ira_allocno_t a;
1522   ira_allocno_iterator ai;
1523
1524   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1525     {
1526       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1527         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1528            somewhere in a region.  */
1529         ira_free_allocno_updated_costs (a);
1530       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1531       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
1532          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
1533          the same value in different hard registers.  It is also
1534          impossible to assign hard registers correctly to such
1535          allocnos because the cost info and info about intersected
1536          calls are incorrect for them.  */
1537       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
1538                                 || ALLOCNO_MEM_OPTIMIZED_DEST_P (a)
1539                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
1540                                     - ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a)) < 0);
1541       ira_assert (hard_regno < 0
1542                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1543                                                   reg_class_contents
1544                                                   [ALLOCNO_COVER_CLASS (a)]));
1545     }
1546 }
1547
1548 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
1549    registers and memory for allocnos.  */
1550 static void
1551 calculate_allocation_cost (void)
1552 {
1553   int hard_regno, cost;
1554   ira_allocno_t a;
1555   ira_allocno_iterator ai;
1556
1557   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
1558   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1559     {
1560       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1561       ira_assert (hard_regno < 0
1562                   || ! ira_hard_reg_not_in_set_p
1563                        (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1564                         reg_class_contents[ALLOCNO_COVER_CLASS (a)]));
1565       if (hard_regno < 0)
1566         {
1567           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
1568           ira_mem_cost += cost;
1569         }
1570       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
1571         {
1572           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
1573                   [ira_class_hard_reg_index
1574                    [ALLOCNO_COVER_CLASS (a)][hard_regno]]);
1575           ira_reg_cost += cost;
1576         }
1577       else
1578         {
1579           cost = ALLOCNO_COVER_CLASS_COST (a);
1580           ira_reg_cost += cost;
1581         }
1582       ira_overall_cost += cost;
1583     }
1584
1585   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
1586     {
1587       fprintf (ira_dump_file,
1588                "+++Costs: overall %d, reg %d, mem %d, ld %d, st %d, move %d\n",
1589                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
1590                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
1591       fprintf (ira_dump_file, "+++       move loops %d, new jumps %d\n",
1592                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
1593     }
1594
1595 }
1596
1597 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
1598 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
1599    of complicated code to transform more one region internal
1600    representation into one region representation.  */
1601 static void
1602 check_allocation (void)
1603 {
1604   ira_allocno_t a;
1605   int hard_regno, nregs, conflict_nregs;
1606   ira_allocno_iterator ai;
1607
1608   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1609     {
1610       int n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1611       int i;
1612
1613       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
1614           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
1615         continue;
1616       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
1617       if (nregs == 1)
1618         /* We allocated a single hard register.  */
1619         n = 1;
1620       else if (n > 1)
1621         /* We allocated multiple hard registers, and we will test
1622            conflicts in a granularity of single hard regs.  */
1623         nregs = 1;
1624
1625       for (i = 0; i < n; i++)
1626         {
1627           ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1628           ira_object_t conflict_obj;
1629           ira_object_conflict_iterator oci;
1630           int this_regno = hard_regno;
1631           if (n > 1)
1632             {
1633               if (WORDS_BIG_ENDIAN)
1634                 this_regno += n - i - 1;
1635               else
1636                 this_regno += i;
1637             }
1638           FOR_EACH_OBJECT_CONFLICT (obj, conflict_obj, oci)
1639             {
1640               ira_allocno_t conflict_a = OBJECT_ALLOCNO (conflict_obj);
1641               int conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a);
1642               if (conflict_hard_regno < 0)
1643                 continue;
1644
1645               conflict_nregs
1646                 = (hard_regno_nregs
1647                    [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
1648
1649               if (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a) > 1
1650                   && conflict_nregs == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a))
1651                 {
1652                   if (WORDS_BIG_ENDIAN)
1653                     conflict_hard_regno += (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a)
1654                                             - OBJECT_SUBWORD (conflict_obj) - 1);
1655                   else
1656                     conflict_hard_regno += OBJECT_SUBWORD (conflict_obj);
1657                   conflict_nregs = 1;
1658                 }
1659
1660               if ((conflict_hard_regno <= this_regno
1661                  && this_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
1662                 || (this_regno <= conflict_hard_regno
1663                     && conflict_hard_regno < this_regno + nregs))
1664                 {
1665                   fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
1666                            ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
1667                   gcc_unreachable ();
1668                 }
1669             }
1670         }
1671     }
1672 }
1673 #endif
1674
1675 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
1676    by IRA.  */
1677 static void
1678 fix_reg_equiv_init (void)
1679 {
1680   int max_regno = max_reg_num ();
1681   int i, new_regno;
1682   rtx x, prev, next, insn, set;
1683
1684   if (reg_equiv_init_size < max_regno)
1685     {
1686       reg_equiv_init = GGC_RESIZEVEC (rtx, reg_equiv_init, max_regno);
1687       while (reg_equiv_init_size < max_regno)
1688         reg_equiv_init[reg_equiv_init_size++] = NULL_RTX;
1689       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < reg_equiv_init_size; i++)
1690         for (prev = NULL_RTX, x = reg_equiv_init[i]; x != NULL_RTX; x = next)
1691           {
1692             next = XEXP (x, 1);
1693             insn = XEXP (x, 0);
1694             set = single_set (insn);
1695             ira_assert (set != NULL_RTX
1696                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
1697             if (REG_P (SET_DEST (set))
1698                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
1699                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
1700               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
1701             else if (REG_P (SET_SRC (set))
1702                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
1703                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
1704               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
1705             else
1706               gcc_unreachable ();
1707             if (new_regno == i)
1708               prev = x;
1709             else
1710               {
1711                 if (prev == NULL_RTX)
1712                   reg_equiv_init[i] = next;
1713                 else
1714                   XEXP (prev, 1) = next;
1715                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init[new_regno];
1716                 reg_equiv_init[new_regno] = x;
1717               }
1718           }
1719     }
1720 }
1721
1722 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
1723 /* Print redundant memory-memory copies.  */
1724 static void
1725 print_redundant_copies (void)
1726 {
1727   int hard_regno;
1728   ira_allocno_t a;
1729   ira_copy_t cp, next_cp;
1730   ira_allocno_iterator ai;
1731
1732   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1733     {
1734       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
1735         /* It is a cap. */
1736         continue;
1737       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1738       if (hard_regno >= 0)
1739         continue;
1740       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
1741         if (cp->first == a)
1742           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
1743         else
1744           {
1745             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
1746             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
1747                 && cp->insn != NULL_RTX
1748                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
1749               fprintf (ira_dump_file,
1750                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
1751                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
1752           }
1753     }
1754 }
1755 #endif
1756
1757 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
1758    created by IRA starting with START.  */
1759 static void
1760 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
1761 {
1762   int i, old_regno;
1763   int max_regno = max_reg_num ();
1764
1765   for (i = start; i < max_regno; i++)
1766     {
1767       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
1768       ira_assert (i != old_regno);
1769       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
1770                          reg_alternate_class (old_regno),
1771                          reg_cover_class (old_regno));
1772       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
1773         fprintf (ira_dump_file,
1774                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
1775                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
1776                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
1777     }
1778 }
1779
1780 \f
1781
1782 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
1783    expands some arrays for pseudo-registers.  */
1784 static void
1785 expand_reg_info (int old_size)
1786 {
1787   int i;
1788   int size = max_reg_num ();
1789
1790   resize_reg_info ();
1791   for (i = old_size; i < size; i++)
1792     setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS, GENERAL_REGS);
1793 }
1794
1795 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
1796    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
1797 static bool
1798 too_high_register_pressure_p (void)
1799 {
1800   int i;
1801   enum reg_class cover_class;
1802
1803   for (i = 0; i < ira_reg_class_cover_size; i++)
1804     {
1805       cover_class = ira_reg_class_cover[i];
1806       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[cover_class] > 10000)
1807         return true;
1808     }
1809   return false;
1810 }
1811
1812 \f
1813
1814 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
1815    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
1816    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
1817    a use of TO.  */
1818
1819 void
1820 mark_elimination (int from, int to)
1821 {
1822   basic_block bb;
1823
1824   FOR_EACH_BB (bb)
1825     {
1826       /* We don't use LIVE info in IRA.  */
1827       bitmap r = DF_LR_IN (bb);
1828
1829       if (REGNO_REG_SET_P (r, from))
1830         {
1831           CLEAR_REGNO_REG_SET (r, from);
1832           SET_REGNO_REG_SET (r, to);
1833         }
1834     }
1835 }
1836
1837 \f
1838
1839 struct equivalence
1840 {
1841   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
1842      keep track of what memory accesses might be created later,
1843      e.g. by reload.  */
1844   rtx replacement;
1845   rtx *src_p;
1846   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
1847   rtx init_insns;
1848   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
1849      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
1850   int loop_depth;
1851   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
1852   int is_arg_equivalence;
1853   /* Set when an attempt should be made to replace a register
1854      with the associated src_p entry.  */
1855   char replace;
1856 };
1857
1858 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
1859    structure for that register.  */
1860 static struct equivalence *reg_equiv;
1861
1862 /* Used for communication between the following two functions: contains
1863    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
1864 static rtx equiv_mem;
1865
1866 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
1867 static int equiv_mem_modified;
1868
1869 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
1870    Called via note_stores.  */
1871 static void
1872 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
1873                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1874 {
1875   if ((REG_P (dest)
1876        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
1877       || (MEM_P (dest)
1878           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
1879     equiv_mem_modified = 1;
1880 }
1881
1882 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
1883    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
1884    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
1885    CALL_INSN.
1886
1887    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
1888 static int
1889 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
1890 {
1891   rtx insn;
1892   rtx note;
1893
1894   equiv_mem = memref;
1895   equiv_mem_modified = 0;
1896
1897   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
1898      valid equivalence.  */
1899   if (side_effects_p (memref))
1900     return 0;
1901
1902   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
1903     {
1904       if (! INSN_P (insn))
1905         continue;
1906
1907       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
1908         return 1;
1909
1910       /* This used to ignore readonly memory and const/pure calls.  The problem
1911          is the equivalent form may reference a pseudo which gets assigned a
1912          call clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
1913          equivalent form, the value in the call-clobbered reg has been
1914          changed and all hell breaks loose.  */
1915       if (CALL_P (insn))
1916         return 0;
1917
1918       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
1919
1920       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
1921          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
1922          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
1923          the trouble.  */
1924
1925       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1926         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
1927              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
1928             && REG_P (XEXP (note, 0))
1929             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
1930           return 0;
1931     }
1932
1933   return 0;
1934 }
1935
1936 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
1937 static int
1938 equiv_init_varies_p (rtx x)
1939 {
1940   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
1941   int i;
1942   const char *fmt;
1943
1944   switch (code)
1945     {
1946     case MEM:
1947       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
1948
1949     case CONST:
1950     case CONST_INT:
1951     case CONST_DOUBLE:
1952     case CONST_FIXED:
1953     case CONST_VECTOR:
1954     case SYMBOL_REF:
1955     case LABEL_REF:
1956       return 0;
1957
1958     case REG:
1959       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
1960
1961     case ASM_OPERANDS:
1962       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1963         return 1;
1964
1965       /* Fall through.  */
1966
1967     default:
1968       break;
1969     }
1970
1971   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1972   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1973     if (fmt[i] == 'e')
1974       {
1975         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
1976           return 1;
1977       }
1978     else if (fmt[i] == 'E')
1979       {
1980         int j;
1981         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1982           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
1983             return 1;
1984       }
1985
1986   return 0;
1987 }
1988
1989 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
1990    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
1991    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
1992    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
1993 static int
1994 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
1995 {
1996   int i, j;
1997   const char *fmt;
1998   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
1999
2000   switch (code)
2001     {
2002     case SET:
2003       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
2004
2005     case CC0:
2006     case CLOBBER:
2007       return 0;
2008
2009     case PRE_INC:
2010     case PRE_DEC:
2011     case POST_INC:
2012     case POST_DEC:
2013     case PRE_MODIFY:
2014     case POST_MODIFY:
2015       return 0;
2016
2017     case REG:
2018       return (reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
2019               && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
2020              || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS && ! rtx_varies_p (x, 0));
2021
2022     case UNSPEC_VOLATILE:
2023       return 0;
2024
2025     case ASM_OPERANDS:
2026       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2027         return 0;
2028
2029       /* Fall through.  */
2030
2031     default:
2032       break;
2033     }
2034
2035   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2036   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2037     switch (fmt[i])
2038       {
2039       case 'e':
2040         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
2041           return 0;
2042         break;
2043       case 'E':
2044         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2045           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
2046             return 0;
2047         break;
2048       }
2049
2050   return 1;
2051 }
2052
2053 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is true.  */
2054 static int
2055 contains_replace_regs (rtx x)
2056 {
2057   int i, j;
2058   const char *fmt;
2059   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2060
2061   switch (code)
2062     {
2063     case CONST_INT:
2064     case CONST:
2065     case LABEL_REF:
2066     case SYMBOL_REF:
2067     case CONST_DOUBLE:
2068     case CONST_FIXED:
2069     case CONST_VECTOR:
2070     case PC:
2071     case CC0:
2072     case HIGH:
2073       return 0;
2074
2075     case REG:
2076       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
2077
2078     default:
2079       break;
2080     }
2081
2082   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2083   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2084     switch (fmt[i])
2085       {
2086       case 'e':
2087         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
2088           return 1;
2089         break;
2090       case 'E':
2091         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2092           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
2093             return 1;
2094         break;
2095       }
2096
2097   return 0;
2098 }
2099
2100 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
2101    to MEMREF.  */
2102 static int
2103 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
2104 {
2105   int i, j;
2106   const char *fmt;
2107   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2108
2109   switch (code)
2110     {
2111     case CONST_INT:
2112     case CONST:
2113     case LABEL_REF:
2114     case SYMBOL_REF:
2115     case CONST_DOUBLE:
2116     case CONST_FIXED:
2117     case CONST_VECTOR:
2118     case PC:
2119     case CC0:
2120     case HIGH:
2121     case LO_SUM:
2122       return 0;
2123
2124     case REG:
2125       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
2126               && memref_referenced_p (memref,
2127                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
2128
2129     case MEM:
2130       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
2131         return 1;
2132       break;
2133
2134     case SET:
2135       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
2136          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
2137       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
2138         {
2139           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
2140             return 1;
2141         }
2142       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
2143         return 1;
2144
2145       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
2146
2147     default:
2148       break;
2149     }
2150
2151   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2152   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2153     switch (fmt[i])
2154       {
2155       case 'e':
2156         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
2157           return 1;
2158         break;
2159       case 'E':
2160         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2161           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
2162             return 1;
2163         break;
2164       }
2165
2166   return 0;
2167 }
2168
2169 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
2170    that would be affected by a store to MEMREF.  */
2171 static int
2172 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
2173 {
2174   rtx insn;
2175
2176   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2177        insn = NEXT_INSN (insn))
2178     {
2179       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
2180         continue;
2181
2182       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
2183         return 1;
2184
2185       /* Nonconst functions may access memory.  */
2186       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
2187         return 1;
2188     }
2189
2190   return 0;
2191 }
2192
2193 /* Mark REG as having no known equivalence.
2194    Some instructions might have been processed before and furnished
2195    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
2196    removed.
2197    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
2198    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
2199    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
2200 static void
2201 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2202 {
2203   int regno;
2204   rtx list;
2205
2206   if (!REG_P (reg))
2207     return;
2208   regno = REGNO (reg);
2209   list = reg_equiv[regno].init_insns;
2210   if (list == const0_rtx)
2211     return;
2212   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
2213   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
2214   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
2215      should keep their initialization insns.  */
2216   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2217     return;
2218   reg_equiv_init[regno] = NULL_RTX;
2219   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
2220     {
2221       rtx insn = XEXP (list, 0);
2222       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
2223     }
2224 }
2225
2226 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
2227    equivalent replacement.  */
2228
2229 static rtx
2230 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2231 {
2232   if (REG_P (loc))
2233     {
2234       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
2235       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
2236         return simplify_replace_fn_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p,
2237                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
2238     }
2239   return NULL_RTX;
2240 }
2241
2242 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
2243 static int recorded_label_ref;
2244
2245 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
2246    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
2247    from a single constant).  Lower their priority for a register.
2248
2249    If such a register is only referenced once, try substituting its value
2250    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
2251    completely.
2252
2253    Initialize the REG_EQUIV_INIT array of initializing insns.
2254
2255    Return non-zero if jump label rebuilding should be done.  */
2256 static int
2257 update_equiv_regs (void)
2258 {
2259   rtx insn;
2260   basic_block bb;
2261   int loop_depth;
2262   bitmap cleared_regs;
2263
2264   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
2265      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
2266   recorded_label_ref = 0;
2267
2268   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
2269   reg_equiv_init = ggc_alloc_cleared_vec_rtx (max_regno);
2270   reg_equiv_init_size = max_regno;
2271
2272   init_alias_analysis ();
2273
2274   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
2275      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
2276      a register can be set below its use.  */
2277   FOR_EACH_BB (bb)
2278     {
2279       loop_depth = bb->loop_depth;
2280
2281       for (insn = BB_HEAD (bb);
2282            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
2283            insn = NEXT_INSN (insn))
2284         {
2285           rtx note;
2286           rtx set;
2287           rtx dest, src;
2288           int regno;
2289
2290           if (! INSN_P (insn))
2291             continue;
2292
2293           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2294             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
2295               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
2296
2297           set = single_set (insn);
2298
2299           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
2300              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
2301           if (set == 0)
2302             {
2303               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
2304               continue;
2305             }
2306           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2307             {
2308               int i;
2309
2310               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2311                 {
2312                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2313                   if (part != set)
2314                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
2315                 }
2316             }
2317
2318           dest = SET_DEST (set);
2319           src = SET_SRC (set);
2320
2321           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
2322              register and its stack slot.  */
2323           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2324           if (note)
2325             {
2326               gcc_assert (REG_P (dest));
2327               regno = REGNO (dest);
2328
2329               /* Note that we don't want to clear reg_equiv_init even if there
2330                  are multiple sets of this register.  */
2331               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
2332
2333               /* Record for reload that this is an equivalencing insn.  */
2334               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)))
2335                 reg_equiv_init[regno]
2336                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init[regno]);
2337
2338               /* Continue normally in case this is a candidate for
2339                  replacements.  */
2340             }
2341
2342           if (!optimize)
2343             continue;
2344
2345           /* We only handle the case of a pseudo register being set
2346              once, or always to the same value.  */
2347           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
2348              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
2349              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
2350              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
2351              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
2352              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
2353              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
2354              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
2355              or use it.  */
2356
2357           if (!REG_P (dest)
2358               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2359               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
2360               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
2361                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
2362             {
2363               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
2364                  also set somewhere else to a constant.  */
2365               note_stores (set, no_equiv, NULL);
2366               continue;
2367             }
2368
2369           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
2370
2371           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
2372              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
2373              there's no point creating it earlier than here.  */
2374           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
2375             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2376
2377           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
2378              since it represents a function call */
2379           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
2380             note = NULL_RTX;
2381
2382           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
2383               && (! note
2384                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
2385                   || (reg_equiv[regno].replacement
2386                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
2387                                         reg_equiv[regno].replacement))))
2388             {
2389               no_equiv (dest, set, NULL);
2390               continue;
2391             }
2392           /* Record this insn as initializing this register.  */
2393           reg_equiv[regno].init_insns
2394             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
2395
2396           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
2397              it is always equivalent to the constant.  */
2398           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2399               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
2400             {
2401               rtx note_value = XEXP (note, 0);
2402               remove_note (insn, note);
2403               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
2404             }
2405
2406           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
2407              of that register.  Record this insn if the register is only used once
2408              more and the equivalence value is the same as our source.
2409
2410              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
2411              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
2412              as written (if no registers are available, reload will substitute
2413              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
2414              dying in this insn whose death notes would be missed.
2415
2416              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
2417              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
2418              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
2419              note.  */
2420
2421           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2422
2423           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2424               && MEM_P (SET_SRC (set))
2425               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
2426             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
2427
2428           if (note)
2429             {
2430               int regno = REGNO (dest);
2431               rtx x = XEXP (note, 0);
2432
2433               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
2434                  equivalencing insn.  */
2435               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2436                 reg_equiv_init[regno]
2437                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init[regno]);
2438
2439               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
2440                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
2441                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
2442                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
2443                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
2444               if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
2445                   || (GET_CODE (x) == CONST
2446                       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
2447                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == LABEL_REF)))
2448                 recorded_label_ref = 1;
2449
2450               reg_equiv[regno].replacement = x;
2451               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
2452               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
2453
2454               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
2455               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
2456                 {
2457                   /* Note that the statement below does not affect the priority
2458                      in local-alloc!  */
2459                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
2460
2461                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
2462                      set once and used once, indicate that the reference may be
2463                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
2464                      even if the register is only used in one block so that
2465                      dependencies can be handled where the last register is
2466                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
2467                      and to reduce the number of registers alive across
2468                      calls.  */
2469
2470                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
2471                       && (rtx_equal_p (x, src)
2472                           || ! equiv_init_varies_p (src))
2473                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
2474                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
2475                     reg_equiv[regno].replace = 1;
2476                 }
2477             }
2478         }
2479     }
2480
2481   if (!optimize)
2482     goto out;
2483
2484   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
2485      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
2486
2487   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2488     {
2489       rtx set, src, dest;
2490       unsigned regno;
2491
2492       if (! INSN_P (insn))
2493         continue;
2494
2495       set = single_set (insn);
2496       if (! set)
2497         continue;
2498
2499       dest = SET_DEST (set);
2500       src = SET_SRC (set);
2501
2502       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
2503          in a single basic block, see if the register is always equivalent
2504          to that memory location and if moving the store from INSN to the
2505          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
2506          initializing insn.
2507
2508          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
2509          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
2510
2511          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
2512          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
2513          optimization may move the set of this register immediately before
2514          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
2515          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
2516          pseudo.  */
2517
2518       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
2519           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2520           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2521           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2522           && reg_equiv[regno].init_insns != 0
2523           && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
2524           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
2525                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
2526           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
2527         {
2528           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
2529           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
2530               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
2531               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
2532                  multiple sets.  */
2533               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
2534             {
2535               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
2536                  the register.  */
2537               reg_equiv_init[regno]
2538                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
2539               df_notes_rescan (init_insn);
2540             }
2541         }
2542     }
2543
2544   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
2545   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
2546      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
2547      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
2548      initializing reference and this register will go away.  If we
2549      can't replace the reference, and the initializing reference is
2550      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
2551      initialization just before the use, so that they are in the same
2552      basic block.  */
2553   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
2554     {
2555       loop_depth = bb->loop_depth;
2556       for (insn = BB_END (bb);
2557            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
2558            insn = PREV_INSN (insn))
2559         {
2560           rtx link;
2561
2562           if (! INSN_P (insn))
2563             continue;
2564
2565           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
2566           if (JUMP_P (insn)
2567               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
2568             continue;
2569
2570           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
2571             {
2572               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
2573                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
2574                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
2575                 {
2576                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
2577                   rtx equiv_insn;
2578
2579                   if (! reg_equiv[regno].replace
2580                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth
2581                       /* There is no sense to move insns if we did
2582                          register pressure-sensitive scheduling was
2583                          done because it will not improve allocation
2584                          but worsen insn schedule with a big
2585                          probability.  */
2586                       || (flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
2587                     continue;
2588
2589                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
2590                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
2591                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
2592                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
2593                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
2594                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
2595                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
2596                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
2597
2598                   /* We may not move instructions that can throw, since
2599                      that changes basic block boundaries and we are not
2600                      prepared to adjust the CFG to match.  */
2601                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
2602                     continue;
2603
2604                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
2605                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
2606                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
2607                     {
2608                       rtx equiv_link;
2609                       rtx last_link;
2610                       rtx note;
2611
2612                       /* Find the last note.  */
2613                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
2614                            last_link = XEXP (last_link, 1))
2615                         ;
2616
2617                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
2618                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
2619                       while (equiv_link)
2620                         {
2621                           note = equiv_link;
2622                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
2623                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
2624                             {
2625                               remove_note (equiv_insn, note);
2626                               XEXP (last_link, 1) = note;
2627                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
2628                               last_link = note;
2629                             }
2630                         }
2631
2632                       remove_death (regno, insn);
2633                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
2634                       REG_FREQ (regno) = 0;
2635                       delete_insn (equiv_insn);
2636
2637                       reg_equiv[regno].init_insns
2638                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
2639
2640                       reg_equiv_init[regno] = NULL_RTX;
2641                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
2642                     }
2643                   /* Move the initialization of the register to just before
2644                      INSN.  Update the flow information.  */
2645                   else if (prev_nondebug_insn (insn) != equiv_insn)
2646                     {
2647                       rtx new_insn;
2648
2649                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
2650                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
2651                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
2652                       /* Rescan it to process the notes.  */
2653                       df_insn_rescan (new_insn);
2654
2655                       /* Make sure this insn is recognized before
2656                          reload begins, otherwise
2657                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
2658                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
2659
2660                       delete_insn (equiv_insn);
2661
2662                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
2663
2664                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
2665                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
2666                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
2667                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
2668                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
2669
2670                       if (insn == BB_HEAD (bb))
2671                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
2672
2673                       reg_equiv_init[regno]
2674                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
2675                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
2676                     }
2677                 }
2678             }
2679         }
2680     }
2681
2682   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
2683     {
2684       FOR_EACH_BB (bb)
2685         {
2686           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
2687           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
2688           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
2689           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
2690         }
2691
2692       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
2693       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
2694         for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2695           if (DEBUG_INSN_P (insn))
2696             {
2697               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
2698               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
2699                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
2700                                            adjust_cleared_regs,
2701                                            (void *) cleared_regs);
2702               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
2703                 df_insn_rescan (insn);
2704             }
2705     }
2706
2707   BITMAP_FREE (cleared_regs);
2708
2709   out:
2710   /* Clean up.  */
2711
2712   end_alias_analysis ();
2713   free (reg_equiv);
2714   return recorded_label_ref;
2715 }
2716
2717 \f
2718
2719 /* Print chain C to FILE.  */
2720 static void
2721 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
2722 {
2723   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID(c->insn));
2724   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
2725   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
2726 }
2727
2728
2729 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
2730 static void
2731 print_insn_chains (FILE *file)
2732 {
2733   struct insn_chain *c;
2734   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
2735     print_insn_chain (file, c);
2736 }
2737
2738 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
2739    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
2740 static bool
2741 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
2742 {
2743   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
2744      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
2745   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
2746 }
2747
2748 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
2749    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
2750    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
2751 static void
2752 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
2753                    int *live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
2754 {
2755   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
2756   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
2757
2758   gcc_assert (size > 0);
2759
2760   /* Been there, done that.  */
2761   if (live_subregs_used[allocnum])
2762     return;
2763
2764   /* Create a new one with zeros.  */
2765   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
2766     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
2767
2768   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
2769      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
2770   if (init_value)
2771     sbitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
2772   else
2773     sbitmap_zero (live_subregs[allocnum]);
2774
2775   /* Set the number of bits that we really want.  */
2776   live_subregs_used[allocnum] = size;
2777 }
2778
2779 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
2780    and record register life information.  */
2781 static void
2782 build_insn_chain (void)
2783 {
2784   unsigned int i;
2785   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
2786   basic_block bb;
2787   struct insn_chain *c = NULL;
2788   struct insn_chain *next = NULL;
2789   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
2790   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
2791   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
2792      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
2793      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
2794      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
2795      element is non zero in live_subregs_used.  The value in
2796      live_subregs_used is number of bytes that the pseudo can
2797      occupy.  */
2798   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
2799   int *live_subregs_used = XNEWVEC (int, max_regno);
2800
2801   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2802     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
2803       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
2804   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
2805     {
2806       bitmap_iterator bi;
2807       rtx insn;
2808
2809       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
2810       memset (live_subregs_used, 0, max_regno * sizeof (int));
2811
2812       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb), 0, i, bi)
2813         {
2814           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2815             break;
2816           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
2817         }
2818
2819       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb),
2820                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
2821         {
2822           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
2823             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
2824         }
2825
2826       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
2827         {
2828           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
2829             {
2830               unsigned int uid = INSN_UID (insn);
2831               df_ref *def_rec;
2832               df_ref *use_rec;
2833
2834               c = new_insn_chain ();
2835               c->next = next;
2836               next = c;
2837               *p = c;
2838               p = &c->prev;
2839
2840               c->insn = insn;
2841               c->block = bb->index;
2842
2843               if (INSN_P (insn))
2844                 for (def_rec = DF_INSN_UID_DEFS (uid); *def_rec; def_rec++)
2845                   {
2846                     df_ref def = *def_rec;
2847                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
2848
2849                     /* Ignore may clobbers because these are generated
2850                        from calls. However, every other kind of def is
2851                        added to dead_or_set.  */
2852                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
2853                       {
2854                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2855                           {
2856                             if (!fixed_regs[regno])
2857                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
2858                           }
2859                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
2860                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
2861                       }
2862
2863                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2864                          || reg_renumber[regno] >= 0
2865                          || ira_conflicts_p)
2866                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
2867                       {
2868                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
2869
2870                         /* We can model subregs, but not if they are
2871                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
2872                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
2873                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
2874                           {
2875                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
2876                             unsigned int last = start
2877                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
2878
2879                             init_live_subregs
2880                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
2881                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
2882
2883                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
2884                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
2885                               {
2886                                 /* Expand the range to cover entire words.
2887                                    Bytes added here are "don't care".  */
2888                                 start
2889                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
2890                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
2891                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
2892                               }
2893
2894                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
2895                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
2896                               last = live_subregs_used[regno];
2897
2898                             while (start < last)
2899                               {
2900                                 RESET_BIT (live_subregs[regno], start);
2901                                 start++;
2902                               }
2903
2904                             if (sbitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
2905                               {
2906                                 live_subregs_used[regno] = 0;
2907                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
2908                               }
2909                             else
2910                               /* Set live_relevant_regs here because
2911                                  that bit has to be true to get us to
2912                                  look at the live_subregs fields.  */
2913                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
2914                           }
2915                         else
2916                           {
2917                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
2918                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
2919                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
2920                                case above so here we have to keep from
2921                                modeling the def as a killing def.  */
2922                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
2923                               {
2924                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
2925                                 live_subregs_used[regno] = 0;
2926                               }
2927                           }
2928                       }
2929                   }
2930
2931               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
2932               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
2933
2934               if (INSN_P (insn))
2935                 for (use_rec = DF_INSN_UID_USES (uid); *use_rec; use_rec++)
2936                   {
2937                     df_ref use = *use_rec;
2938                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
2939                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
2940
2941                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
2942                        is fabricated from a def that is a partial set
2943                        to a multiword reg.  Here, we only model the
2944                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
2945                        precisely so we do not need to look at the
2946                        fabricated use. */
2947                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
2948                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
2949                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
2950                       continue;
2951
2952                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
2953                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
2954                       {
2955                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2956                           {
2957                             if (!fixed_regs[regno])
2958                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
2959                           }
2960                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
2961                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
2962                       }
2963
2964                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2965                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
2966                       {
2967                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
2968                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
2969                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
2970                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
2971                           {
2972                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
2973                             unsigned int last = start
2974                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
2975
2976                             init_live_subregs
2977                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
2978                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
2979
2980                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
2981                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
2982                               last = live_subregs_used[regno];
2983
2984                             while (start < last)
2985                               {
2986                                 SET_BIT (live_subregs[regno], start);
2987                                 start++;
2988                               }
2989                           }
2990                         else
2991                           /* Resetting the live_subregs_used is
2992                              effectively saying do not use the subregs
2993                              because we are reading the whole
2994                              pseudo.  */
2995                           live_subregs_used[regno] = 0;
2996                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
2997                       }
2998                   }
2999             }
3000         }
3001
3002       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
3003          labels and jump tables that are just hanging out in between
3004          the basic blocks.  See pr33676.  */
3005       insn = BB_HEAD (bb);
3006
3007       /* Skip over the barriers and cruft.  */
3008       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
3009                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
3010         insn = PREV_INSN (insn);
3011
3012       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
3013          to get the labels and jump tables into the
3014          reload_insn_chain.  */
3015       while (insn)
3016         {
3017           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3018             {
3019               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
3020                 break;
3021
3022               c = new_insn_chain ();
3023               c->next = next;
3024               next = c;
3025               *p = c;
3026               p = &c->prev;
3027
3028               /* The block makes no sense here, but it is what the old
3029                  code did.  */
3030               c->block = bb->index;
3031               c->insn = insn;
3032               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3033             }
3034           insn = PREV_INSN (insn);
3035         }
3036     }
3037
3038   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
3039     if (live_subregs[i])
3040       free (live_subregs[i]);
3041
3042   reload_insn_chain = c;
3043   *p = NULL;
3044
3045   free (live_subregs);
3046   free (live_subregs_used);
3047   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
3048   BITMAP_FREE (elim_regset);
3049
3050   if (dump_file)
3051     print_insn_chains (dump_file);
3052 }
3053 \f
3054 /* Allocate memory for reg_equiv_memory_loc.  */
3055 static void
3056 init_reg_equiv_memory_loc (void)
3057 {
3058   max_regno = max_reg_num ();
3059
3060   /* And the reg_equiv_memory_loc array.  */
3061   VEC_safe_grow (rtx, gc, reg_equiv_memory_loc_vec, max_regno);
3062   memset (VEC_address (rtx, reg_equiv_memory_loc_vec), 0,
3063           sizeof (rtx) * max_regno);
3064   reg_equiv_memory_loc = VEC_address (rtx, reg_equiv_memory_loc_vec);
3065 }
3066
3067 /* All natural loops.  */
3068 struct loops ira_loops;
3069
3070 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
3071    mode or when the conflict table is too big.  */
3072 bool ira_conflicts_p;
3073
3074 /* This is the main entry of IRA.  */
3075 static void
3076 ira (FILE *f)
3077 {
3078   int overall_cost_before, allocated_reg_info_size;
3079   bool loops_p;
3080   int max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit;
3081   int rebuild_p;
3082   int saved_flag_ira_share_spill_slots;
3083   basic_block bb;
3084
3085   timevar_push (TV_IRA);
3086
3087   if (flag_caller_saves)
3088     init_caller_save ();
3089
3090   if (flag_ira_verbose < 10)
3091     {
3092       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
3093       ira_dump_file = f;
3094     }
3095   else
3096     {
3097       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
3098       ira_dump_file = stderr;
3099     }
3100
3101   ira_conflicts_p = optimize > 0;
3102   setup_prohibited_mode_move_regs ();
3103
3104   df_note_add_problem ();
3105
3106   if (optimize == 1)
3107     {
3108       df_live_add_problem ();
3109       df_live_set_all_dirty ();
3110     }
3111 #ifdef ENABLE_CHECKING
3112   df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
3113 #endif
3114   df_analyze ();
3115   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
3116   regstat_init_n_sets_and_refs ();
3117   regstat_compute_ri ();
3118
3119   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
3120      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
3121      to generate these warnings.  */
3122   if (warn_clobbered)
3123     generate_setjmp_warnings ();
3124
3125   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
3126      since this can impact optimizations done by the prologue and
3127      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
3128   current_function_is_leaf = leaf_function_p ();
3129
3130   if (resize_reg_info () && flag_ira_loop_pressure)
3131     ira_set_pseudo_classes (ira_dump_file);
3132
3133   rebuild_p = update_equiv_regs ();
3134
3135 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
3136   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
3137 #endif
3138   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
3139   if (optimize)
3140     {
3141       max_regno = max_reg_num ();
3142       ira_reg_equiv_len = max_regno;
3143       ira_reg_equiv_invariant_p
3144         = (bool *) ira_allocate (max_regno * sizeof (bool));
3145       memset (ira_reg_equiv_invariant_p, 0, max_regno * sizeof (bool));
3146       ira_reg_equiv_const = (rtx *) ira_allocate (max_regno * sizeof (rtx));
3147       memset (ira_reg_equiv_const, 0, max_regno * sizeof (rtx));
3148       find_reg_equiv_invariant_const ();
3149       if (rebuild_p)
3150         {
3151           timevar_push (TV_JUMP);
3152           rebuild_jump_labels (get_insns ());
3153           if (purge_all_dead_edges ())
3154             delete_unreachable_blocks ();
3155           timevar_pop (TV_JUMP);
3156         }
3157     }
3158
3159   max_regno_before_ira = allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
3160   ira_setup_eliminable_regset ();
3161
3162   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
3163   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
3164   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
3165
3166   ira_assert (current_loops == NULL);
3167   flow_loops_find (&ira_loops);
3168   record_loop_exits ();
3169   current_loops = &ira_loops;
3170
3171   init_reg_equiv_memory_loc ();
3172
3173   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
3174     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
3175   loops_p = ira_build (optimize
3176                        && (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL
3177                            || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED));
3178
3179   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
3180
3181   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
3182   if (too_high_register_pressure_p () || cfun->calls_setjmp)
3183     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
3184        stack slots in this case -- prohibit it.  We also do this if
3185        there is setjmp call because a variable not modified between
3186        setjmp and longjmp the compiler is required to preserve its
3187        value and sharing slots does not guarantee it.  */
3188     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
3189
3190   ira_color ();
3191
3192   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
3193
3194   ira_emit (loops_p);
3195
3196   if (ira_conflicts_p)
3197     {
3198       max_regno = max_reg_num ();
3199
3200       if (! loops_p)
3201         ira_initiate_assign ();
3202       else
3203         {
3204           expand_reg_info (allocated_reg_info_size);
3205           setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos
3206             (allocated_reg_info_size);
3207           allocated_reg_info_size = max_regno;
3208
3209           if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
3210             fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
3211           ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
3212           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
3213              info.  */
3214           df_analyze ();
3215
3216           flow_loops_find (&ira_loops);
3217           record_loop_exits ();
3218           current_loops = &ira_loops;
3219
3220           setup_allocno_assignment_flags ();
3221           ira_initiate_assign ();
3222           ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
3223         }
3224     }
3225
3226   setup_reg_renumber ();
3227
3228   calculate_allocation_cost ();
3229
3230 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
3231   if (ira_conflicts_p)
3232     check_allocation ();
3233 #endif
3234
3235   if (delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ()))
3236     df_analyze ();
3237
3238   init_reg_equiv_memory_loc ();
3239
3240   if (max_regno != max_regno_before_ira)
3241     {
3242       regstat_free_n_sets_and_refs ();
3243       regstat_free_ri ();
3244       regstat_init_n_sets_and_refs ();
3245       regstat_compute_ri ();
3246     }
3247
3248   allocate_initial_values (reg_equiv_memory_loc);
3249
3250   overall_cost_before = ira_overall_cost;
3251   if (ira_conflicts_p)
3252     {
3253       fix_reg_equiv_init ();
3254
3255 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
3256       print_redundant_copies ();
3257 #endif
3258
3259       ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
3260       ira_spilled_reg_stack_slots
3261         = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
3262            ira_allocate (max_regno
3263                          * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
3264       memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
3265               max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
3266     }
3267
3268   timevar_pop (TV_IRA);
3269
3270   timevar_push (TV_RELOAD);
3271   df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
3272   build_insn_chain ();
3273
3274   reload_completed = !reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
3275
3276   timevar_pop (TV_RELOAD);
3277
3278   timevar_push (TV_IRA);
3279
3280   if (ira_conflicts_p)
3281     {
3282       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
3283
3284       ira_finish_assign ();
3285
3286     }
3287   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
3288       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
3289     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %d\n", ira_overall_cost);
3290   ira_destroy ();
3291
3292   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
3293
3294   flow_loops_free (&ira_loops);
3295   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3296   FOR_ALL_BB (bb)
3297     bb->loop_father = NULL;
3298   current_loops = NULL;
3299
3300   regstat_free_ri ();
3301   regstat_free_n_sets_and_refs ();
3302
3303   if (optimize)
3304     {
3305       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
3306
3307       ira_free (ira_reg_equiv_invariant_p);
3308       ira_free (ira_reg_equiv_const);
3309     }
3310
3311   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
3312 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
3313   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
3314 #endif
3315
3316   /* The code after the reload has changed so much that at this point
3317      we might as well just rescan everything.  Not that
3318      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
3319      touch the artificial uses and defs.  */
3320   df_finish_pass (true);
3321   if (optimize > 1)
3322     df_live_add_problem ();
3323   df_scan_alloc (NULL);
3324   df_scan_blocks ();
3325
3326   if (optimize)
3327     df_analyze ();
3328
3329   timevar_pop (TV_IRA);
3330 }
3331
3332 \f
3333
3334 static bool
3335 gate_ira (void)
3336 {
3337   return true;
3338 }
3339
3340 /* Run the integrated register allocator.  */
3341 static unsigned int
3342 rest_of_handle_ira (void)
3343 {
3344   ira (dump_file);
3345   return 0;
3346 }
3347
3348 struct rtl_opt_pass pass_ira =
3349 {
3350  {
3351   RTL_PASS,
3352   "ira",                                /* name */
3353   gate_ira,                             /* gate */
3354   rest_of_handle_ira,                   /* execute */
3355   NULL,                                 /* sub */
3356   NULL,                                 /* next */
3357   0,                                    /* static_pass_number */
3358   TV_NONE,                              /* tv_id */
3359   0,                                    /* properties_required */
3360   0,                                    /* properties_provided */
3361   0,                                    /* properties_destroyed */
3362   0,                                    /* todo_flags_start */
3363   TODO_dump_func |
3364   TODO_ggc_collect                      /* todo_flags_finish */
3365  }
3366 };