OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
23    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
24    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
25    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
26    Two passes are used because this pass uses methods that work only
27    on linear code, but that do a better job than the general methods
28    used in global_alloc, and more quickly too.
29
30    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
31    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
32
33    We assign each instruction in the basic block a number
34    which is its order from the beginning of the block.
35    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
36    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
37    We can record the availability of hard registers with a
38    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
39    contains 0 or 1 for each hard reg.
40
41    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
42    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
43    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
44    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
45    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
46    of the one preferred by the other.
47
48    Tying is represented with "quantity numbers".
49    A non-tied register is given a new quantity number.
50    Tied registers have the same quantity number.
51
52    We have provision to exempt registers, even when they are contained
53    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
54    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
55    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
56    yet implemented.  */
57
58 /* Pseudos allocated here can be reallocated by global.c if the hard register
59    is used as a spill register.  Currently we don't allocate such pseudos
60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
61
62 #include "config.h"
63 #include "system.h"
64 #include "coretypes.h"
65 #include "tm.h"
66 #include "hard-reg-set.h"
67 #include "rtl.h"
68 #include "tm_p.h"
69 #include "flags.h"
70 #include "basic-block.h"
71 #include "regs.h"
72 #include "function.h"
73 #include "insn-config.h"
74 #include "insn-attr.h"
75 #include "recog.h"
76 #include "output.h"
77 #include "toplev.h"
78 #include "except.h"
79 #include "integrate.h"
80 \f
81 /* Next quantity number available for allocation.  */
82
83 static int next_qty;
84
85 /* Information we maintain about each quantity.  */
86 struct qty
87 {
88   /* The number of refs to quantity Q.  */
89
90   int n_refs;
91
92   /* The frequency of uses of quantity Q.  */
93
94   int freq;
95
96   /* Insn number (counting from head of basic block)
97      where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
98
99   int birth;
100
101   /* Insn number (counting from head of basic block)
102      where given quantity died.  Due to the way tying is done,
103      and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
104      a quantity can die only once.  Each quantity's life span
105      is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
106
107   int death;
108
109   /* Number of words needed to hold the data in given quantity.
110      This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
111      1. It is used in computing the relative importance of qtys,
112         which determines the order in which we look for regs for them.
113      2. It is used in rules that prevent tying several registers of
114         different sizes in a way that is geometrically impossible
115         (see combine_regs).  */
116
117   int size;
118
119   /* Number of times a reg tied to given qty lives across a CALL_INSN.  */
120
121   int n_calls_crossed;
122
123   /* The register number of one pseudo register whose reg_qty value is Q.
124      This register should be the head of the chain
125      maintained in reg_next_in_qty.  */
126
127   int first_reg;
128
129   /* Reg class contained in (smaller than) the preferred classes of all
130      the pseudo regs that are tied in given quantity.
131      This is the preferred class for allocating that quantity.  */
132
133   enum reg_class min_class;
134
135   /* Register class within which we allocate given qty if we can't get
136      its preferred class.  */
137
138   enum reg_class alternate_class;
139
140   /* This holds the mode of the registers that are tied to given qty,
141      or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
142
143   enum machine_mode mode;
144
145   /* the hard reg number chosen for given quantity,
146      or -1 if none was found.  */
147
148   short phys_reg;
149 };
150
151 static struct qty *qty;
152
153 /* These fields are kept separately to speedup their clearing.  */
154
155 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
156    for each quantity.  The first, phys_copy_sugg, contains hard registers
157    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
158    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
159
160    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
161    eliminate copy insns.  */
162
163 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
164    copy insns.  */
165
166 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
167
168 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
169    arithmetic insns.  */
170
171 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
172
173 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
174
175 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
176
177 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
178
179 static short *qty_phys_num_sugg;
180
181 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
182    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
183    end of the chain.  qty->first_reg point to the head of this chain.  */
184
185 static int *reg_next_in_qty;
186
187 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
188    if it is >= 0,
189    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
190    or -2 if not known yet.
191
192    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
193    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
194    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
195    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
196    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
197    tests by exploiting this.
198
199    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
200    be referenced.  */
201
202 static int *reg_qty;
203
204 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
205    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
206    to a subreg of a DImode register.  */
207
208 static char *reg_offset;
209
210 /* Vector of substitutions of register numbers,
211    used to map pseudo regs into hardware regs.
212    This is set up as a result of register allocation.
213    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
214    or is -1 if no hard reg was assigned.
215    If N is a hard reg number, element N is N.  */
216
217 short *reg_renumber;
218
219 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
220    of the instructions in a basic block.  */
221
222 static HARD_REG_SET regs_live;
223
224 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
225    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
226    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
227    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
228
229    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
230    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
231    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
232    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
233
234 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
235
236 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
237    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
238 static int this_insn_number;
239 static rtx this_insn;
240
241 struct equivalence
242 {
243   /* Set when an attempt should be made to replace a register
244      with the associated src_p entry.  */
245
246   char replace;
247
248   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
249      keep track of what memory accesses might be created later,
250      e.g. by reload.  */
251
252   rtx replacement;
253
254   rtx *src_p;
255
256   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
257      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
258
259   int loop_depth;
260
261   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
262
263   rtx init_insns;
264 };
265
266 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
267    structure for that register.  */
268
269 static struct equivalence *reg_equiv;
270
271 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
272 static int recorded_label_ref;
273
274 static void alloc_qty (int, enum machine_mode, int, int);
275 static void validate_equiv_mem_from_store (rtx, rtx, void *);
276 static int validate_equiv_mem (rtx, rtx, rtx);
277 static int equiv_init_varies_p (rtx);
278 static int equiv_init_movable_p (rtx, int);
279 static int contains_replace_regs (rtx);
280 static int memref_referenced_p (rtx, rtx);
281 static int memref_used_between_p (rtx, rtx, rtx);
282 static void update_equiv_regs (void);
283 static void no_equiv (rtx, rtx, void *);
284 static void block_alloc (int);
285 static int qty_sugg_compare (int, int);
286 static int qty_sugg_compare_1 (const void *, const void *);
287 static int qty_compare (int, int);
288 static int qty_compare_1 (const void *, const void *);
289 static int combine_regs (rtx, rtx, int, int, rtx, int);
290 static int reg_meets_class_p (int, enum reg_class);
291 static void update_qty_class (int, int);
292 static void reg_is_set (rtx, rtx, void *);
293 static void reg_is_born (rtx, int);
294 static void wipe_dead_reg (rtx, int);
295 static int find_free_reg (enum reg_class, enum machine_mode, int, int, int,
296                           int, int);
297 static void mark_life (int, enum machine_mode, int);
298 static void post_mark_life (int, enum machine_mode, int, int, int);
299 static int no_conflict_p (rtx, rtx, rtx);
300 static int requires_inout (const char *);
301 \f
302 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
303    for register number REGNO which is born at index BIRTH
304    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
305
306 static void
307 alloc_qty (int regno, enum machine_mode mode, int size, int birth)
308 {
309   int qtyno = next_qty++;
310
311   reg_qty[regno] = qtyno;
312   reg_offset[regno] = 0;
313   reg_next_in_qty[regno] = -1;
314
315   qty[qtyno].first_reg = regno;
316   qty[qtyno].size = size;
317   qty[qtyno].mode = mode;
318   qty[qtyno].birth = birth;
319   qty[qtyno].n_calls_crossed = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
320   qty[qtyno].min_class = reg_preferred_class (regno);
321   qty[qtyno].alternate_class = reg_alternate_class (regno);
322   qty[qtyno].n_refs = REG_N_REFS (regno);
323   qty[qtyno].freq = REG_FREQ (regno);
324 }
325 \f
326 /* Main entry point of this file.  */
327
328 int
329 local_alloc (void)
330 {
331   int i;
332   int max_qty;
333   basic_block b;
334
335   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
336      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
337   recorded_label_ref = 0;
338
339   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
340      If defined, let the machine say what kind of ordering we
341      should use.  */
342 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
343   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
344 #endif
345
346   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
347      registers.  */
348   if (optimize)
349     update_equiv_regs ();
350
351   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
352      numbers start at zero and we can have one for each pseudo.  */
353   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER);
354
355   /* Allocate vectors of temporary data.
356      See the declarations of these variables, above,
357      for what they mean.  */
358
359   qty = xmalloc (max_qty * sizeof (struct qty));
360   qty_phys_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
361   qty_phys_num_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
362   qty_phys_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
363   qty_phys_num_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
364
365   reg_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
366   reg_offset = xmalloc (max_regno * sizeof (char));
367   reg_next_in_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
368
369   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
370      In general, these are the registers used only in a single block and
371      which only die once.
372
373      We need not be concerned with which block actually uses the register
374      since we will never see it outside that block.  */
375
376   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
377     {
378       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1)
379         reg_qty[i] = -2;
380       else
381         reg_qty[i] = -1;
382     }
383
384   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
385   next_qty = max_qty;
386
387   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
388
389   FOR_EACH_BB (b)
390     {
391       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
392          vectors might need to be initialized because they were used
393          for the previous block; it is set to the entire array before
394          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
395          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
396          explicit set by `alloc_qty'.  */
397
398       if (next_qty < 6)
399         {
400           for (i = 0; i < next_qty; i++)
401             {
402               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
403               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
404               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
405               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
406             }
407         }
408       else
409         {
410 #define CLEAR(vector)  \
411           memset ((vector), 0, (sizeof (*(vector))) * next_qty);
412
413           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
414           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
415           CLEAR (qty_phys_sugg);
416           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
417         }
418
419       next_qty = 0;
420
421       block_alloc (b->index);
422     }
423
424   free (qty);
425   free (qty_phys_copy_sugg);
426   free (qty_phys_num_copy_sugg);
427   free (qty_phys_sugg);
428   free (qty_phys_num_sugg);
429
430   free (reg_qty);
431   free (reg_offset);
432   free (reg_next_in_qty);
433
434   return recorded_label_ref;
435 }
436 \f
437 /* Used for communication between the following two functions: contains
438    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
439 static rtx equiv_mem;
440
441 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
442 static int equiv_mem_modified;
443
444 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
445    Called via note_stores.  */
446
447 static void
448 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
449                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
450 {
451   if ((REG_P (dest)
452        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
453       || (MEM_P (dest)
454           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
455     equiv_mem_modified = 1;
456 }
457
458 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
459    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
460    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
461    CALL_INSN.
462
463    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
464
465 static int
466 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
467 {
468   rtx insn;
469   rtx note;
470
471   equiv_mem = memref;
472   equiv_mem_modified = 0;
473
474   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
475      valid equivalence.  */
476   if (side_effects_p (memref))
477     return 0;
478
479   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
480     {
481       if (! INSN_P (insn))
482         continue;
483
484       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
485         return 1;
486
487       if (CALL_P (insn) && ! MEM_READONLY_P (memref)
488           && ! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
489         return 0;
490
491       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
492
493       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
494          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
495          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
496          the trouble.  */
497
498       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
499         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
500              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
501             && REG_P (XEXP (note, 0))
502             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
503           return 0;
504     }
505
506   return 0;
507 }
508
509 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
510
511 static int
512 equiv_init_varies_p (rtx x)
513 {
514   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
515   int i;
516   const char *fmt;
517
518   switch (code)
519     {
520     case MEM:
521       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
522
523     case CONST:
524     case CONST_INT:
525     case CONST_DOUBLE:
526     case CONST_VECTOR:
527     case SYMBOL_REF:
528     case LABEL_REF:
529       return 0;
530
531     case REG:
532       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
533
534     case ASM_OPERANDS:
535       if (MEM_VOLATILE_P (x))
536         return 1;
537
538       /* Fall through.  */
539
540     default:
541       break;
542     }
543
544   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
545   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
546     if (fmt[i] == 'e')
547       {
548         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
549           return 1;
550       }
551     else if (fmt[i] == 'E')
552       {
553         int j;
554         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
555           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
556             return 1;
557       }
558
559   return 0;
560 }
561
562 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
563    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
564    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
565    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
566
567 static int
568 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
569 {
570   int i, j;
571   const char *fmt;
572   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
573
574   switch (code)
575     {
576     case SET:
577       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
578
579     case CC0:
580     case CLOBBER:
581       return 0;
582
583     case PRE_INC:
584     case PRE_DEC:
585     case POST_INC:
586     case POST_DEC:
587     case PRE_MODIFY:
588     case POST_MODIFY:
589       return 0;
590
591     case REG:
592       return (reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
593               && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
594              || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < 0 && ! rtx_varies_p (x, 0));
595
596     case UNSPEC_VOLATILE:
597       return 0;
598
599     case ASM_OPERANDS:
600       if (MEM_VOLATILE_P (x))
601         return 0;
602
603       /* Fall through.  */
604
605     default:
606       break;
607     }
608
609   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
610   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
611     switch (fmt[i])
612       {
613       case 'e':
614         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
615           return 0;
616         break;
617       case 'E':
618         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
619           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
620             return 0;
621         break;
622       }
623
624   return 1;
625 }
626
627 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is true.  */
628
629 static int
630 contains_replace_regs (rtx x)
631 {
632   int i, j;
633   const char *fmt;
634   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
635
636   switch (code)
637     {
638     case CONST_INT:
639     case CONST:
640     case LABEL_REF:
641     case SYMBOL_REF:
642     case CONST_DOUBLE:
643     case CONST_VECTOR:
644     case PC:
645     case CC0:
646     case HIGH:
647       return 0;
648
649     case REG:
650       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
651
652     default:
653       break;
654     }
655
656   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
657   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
658     switch (fmt[i])
659       {
660       case 'e':
661         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
662           return 1;
663         break;
664       case 'E':
665         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
666           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
667             return 1;
668         break;
669       }
670
671   return 0;
672 }
673 \f
674 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
675    to MEMREF.  */
676
677 static int
678 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
679 {
680   int i, j;
681   const char *fmt;
682   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
683
684   switch (code)
685     {
686     case CONST_INT:
687     case CONST:
688     case LABEL_REF:
689     case SYMBOL_REF:
690     case CONST_DOUBLE:
691     case CONST_VECTOR:
692     case PC:
693     case CC0:
694     case HIGH:
695     case LO_SUM:
696       return 0;
697
698     case REG:
699       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
700               && memref_referenced_p (memref,
701                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
702
703     case MEM:
704       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
705         return 1;
706       break;
707
708     case SET:
709       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
710          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
711       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
712         {
713           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
714             return 1;
715         }
716       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
717         return 1;
718
719       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
720
721     default:
722       break;
723     }
724
725   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
726   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
727     switch (fmt[i])
728       {
729       case 'e':
730         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
731           return 1;
732         break;
733       case 'E':
734         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
735           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
736             return 1;
737         break;
738       }
739
740   return 0;
741 }
742
743 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
744    that would be affected by a store to MEMREF.  */
745
746 static int
747 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
748 {
749   rtx insn;
750
751   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
752        insn = NEXT_INSN (insn))
753     if (INSN_P (insn) && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
754       return 1;
755
756   return 0;
757 }
758 \f
759 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
760    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
761    from a single constant).  Lower their priority for a register.
762
763    If such a register is only referenced once, try substituting its value
764    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
765    completely.  */
766
767 static void
768 update_equiv_regs (void)
769 {
770   rtx insn;
771   basic_block bb;
772   int loop_depth;
773   regset_head cleared_regs;
774   int clear_regnos = 0;
775
776   reg_equiv = xcalloc (max_regno, sizeof *reg_equiv);
777   INIT_REG_SET (&cleared_regs);
778
779   init_alias_analysis ();
780
781   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
782      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
783      a register can be set below its use.  */
784   FOR_EACH_BB (bb)
785     {
786       loop_depth = bb->loop_depth;
787
788       for (insn = BB_HEAD (bb);
789            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
790            insn = NEXT_INSN (insn))
791         {
792           rtx note;
793           rtx set;
794           rtx dest, src;
795           int regno;
796
797           if (! INSN_P (insn))
798             continue;
799
800           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
801             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
802               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
803
804           set = single_set (insn);
805
806           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
807              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
808           if (set == 0)
809             {
810               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
811               continue;
812             }
813           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
814             {
815               int i;
816
817               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
818                 {
819                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
820                   if (part != set)
821                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
822                 }
823             }
824
825           dest = SET_DEST (set);
826           src = SET_SRC (set);
827
828           /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
829              in a single basic block, see if the register is always equivalent
830              to that memory location and if moving the store from INSN to the
831              insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
832              initializing insn.
833
834              Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
835              REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
836
837              If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
838              then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
839              optimization may move the set of this register immediately before
840              insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
841              the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
842              pseudo.  */
843           /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
844              a pseudo register before we see its setting insn that will cause
845              reg_equiv[].replace for that pseudo to be set.
846              Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
847              reg_equiv[].replace information has been gathered.  */
848
849           if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
850               && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
851               && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
852               && REG_N_SETS (regno) == 1
853               && reg_equiv[regno].init_insns != 0
854               && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
855               && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
856                                   REG_EQUIV, NULL_RTX)
857               && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
858             {
859               rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
860               if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
861                   && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
862                 REG_NOTES (init_insn)
863                   = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
864             }
865
866           /* We only handle the case of a pseudo register being set
867              once, or always to the same value.  */
868           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
869              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
870              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
871              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
872              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
873              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
874              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
875              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
876              or use it.  */
877
878           if (!REG_P (dest)
879               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
880               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
881               || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
882                   && MEM_P (src)))
883             {
884               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
885                  also set somewhere else to a constant.  */
886               note_stores (set, no_equiv, NULL);
887               continue;
888             }
889
890           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
891
892           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
893              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
894              there's no point creating it earlier than here.  */
895           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
896             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, src);
897
898           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
899              since it represents a function call */
900           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
901             note = NULL_RTX;
902
903           if (REG_N_SETS (regno) != 1
904               && (! note
905                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
906                   || (reg_equiv[regno].replacement
907                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
908                                         reg_equiv[regno].replacement))))
909             {
910               no_equiv (dest, set, NULL);
911               continue;
912             }
913           /* Record this insn as initializing this register.  */
914           reg_equiv[regno].init_insns
915             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
916
917           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
918              it is always equivalent to the constant.  */
919           if (note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
920             PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
921
922           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
923              of that register.  Record this insn if the register is only used once
924              more and the equivalence value is the same as our source.
925
926              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
927              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
928              as written (if no registers are available, reload will substitute
929              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
930              dying in this insn whose death notes would be missed.
931
932              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
933              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
934              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
935              note.  */
936
937           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
938
939           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
940               && MEM_P (SET_SRC (set))
941               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
942             REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
943                                                          REG_NOTES (insn));
944
945           if (note)
946             {
947               int regno = REGNO (dest);
948
949               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
950                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
951                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
952                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
953                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
954               if (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF
955                   || (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
956                       && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
957                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0))
958                           == LABEL_REF)))
959                 recorded_label_ref = 1;
960
961               reg_equiv[regno].replacement = XEXP (note, 0);
962               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
963               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
964
965               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
966               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
967                 {
968                   /* Note that the statement below does not affect the priority
969                      in local-alloc!  */
970                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
971
972
973                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
974                      set once and used once, indicate that the reference may be
975                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
976                      even if the register is only used in one block so that
977                      dependencies can be handled where the last register is
978                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
979                      and to reduce the number of registers alive across
980                      calls.  */
981
982                     if (REG_N_REFS (regno) == 2
983                         && (rtx_equal_p (XEXP (note, 0), src)
984                             || ! equiv_init_varies_p (src))
985                         && NONJUMP_INSN_P (insn)
986                         && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
987                       reg_equiv[regno].replace = 1;
988                 }
989             }
990         }
991     }
992
993   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
994      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
995      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
996      initializing reference and this register will go away.  If we
997      can't replace the reference, and the initializing reference is
998      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
999      initialization just before the use, so that they are in the same
1000      basic block.  */
1001   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1002     {
1003       loop_depth = bb->loop_depth;
1004       for (insn = BB_END (bb);
1005            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
1006            insn = PREV_INSN (insn))
1007         {
1008           rtx link;
1009
1010           if (! INSN_P (insn))
1011             continue;
1012
1013           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
1014           if (JUMP_P (insn)
1015               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
1016             continue;
1017
1018           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1019             {
1020               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1021                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1022                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1023                 {
1024                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1025                   rtx equiv_insn;
1026
1027                   if (! reg_equiv[regno].replace
1028                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth)
1029                     continue;
1030
1031                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
1032                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
1033                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
1034                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
1035                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
1036                   if (reg_equiv[regno].init_insns == NULL_RTX
1037                       || XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1) != NULL_RTX)
1038                     abort ();
1039                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
1040
1041                   /* We may not move instructions that can throw, since
1042                      that changes basic block boundaries and we are not
1043                      prepared to adjust the CFG to match.  */
1044                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
1045                     continue;
1046
1047                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
1048                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1049                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
1050                     {
1051                       rtx equiv_link;
1052                       rtx last_link;
1053                       rtx note;
1054
1055                       /* Find the last note.  */
1056                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
1057                            last_link = XEXP (last_link, 1))
1058                         ;
1059
1060                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
1061                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
1062                       while (equiv_link)
1063                         {
1064                           note = equiv_link;
1065                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
1066                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
1067                             {
1068                               remove_note (equiv_insn, note);
1069                               XEXP (last_link, 1) = note;
1070                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
1071                               last_link = note;
1072                             }
1073                         }
1074
1075                       remove_death (regno, insn);
1076                       REG_N_REFS (regno) = 0;
1077                       REG_FREQ (regno) = 0;
1078                       delete_insn (equiv_insn);
1079
1080                       reg_equiv[regno].init_insns
1081                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
1082                     }
1083                   /* Move the initialization of the register to just before
1084                      INSN.  Update the flow information.  */
1085                   else if (PREV_INSN (insn) != equiv_insn)
1086                     {
1087                       rtx new_insn;
1088
1089                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
1090                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
1091                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
1092
1093                       /* Make sure this insn is recognized before reload begins,
1094                          otherwise eliminate_regs_in_insn will abort.  */
1095                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
1096
1097                       delete_insn (equiv_insn);
1098
1099                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
1100
1101                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
1102                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
1103                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
1104
1105                       if (insn == BB_HEAD (bb))
1106                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
1107
1108                       /* Remember to clear REGNO from all basic block's live
1109                          info.  */
1110                       SET_REGNO_REG_SET (&cleared_regs, regno);
1111                       clear_regnos++;
1112                     }
1113                 }
1114             }
1115         }
1116     }
1117
1118   /* Clear all dead REGNOs from all basic block's live info.  */
1119   if (clear_regnos)
1120     {
1121       unsigned j;
1122       
1123       if (clear_regnos > 8)
1124         {
1125           FOR_EACH_BB (bb)
1126             {
1127               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_start, &cleared_regs);
1128               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_end, &cleared_regs);
1129             }
1130         }
1131       else
1132         {
1133           reg_set_iterator rsi;
1134           EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (&cleared_regs, 0, j, rsi)
1135             {
1136               FOR_EACH_BB (bb)
1137                 {
1138                   CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_start, j);
1139                   CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_end, j);
1140                 }
1141             }
1142         }
1143     }
1144
1145   /* Clean up.  */
1146   end_alias_analysis ();
1147   CLEAR_REG_SET (&cleared_regs);
1148   free (reg_equiv);
1149 }
1150
1151 /* Mark REG as having no known equivalence.
1152    Some instructions might have been processed before and furnished
1153    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
1154    removed.
1155    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
1156    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
1157    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
1158 static void
1159 no_equiv (rtx reg, rtx store ATTRIBUTE_UNUSED, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1160 {
1161   int regno;
1162   rtx list;
1163
1164   if (!REG_P (reg))
1165     return;
1166   regno = REGNO (reg);
1167   list = reg_equiv[regno].init_insns;
1168   if (list == const0_rtx)
1169     return;
1170   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1171     {
1172       rtx insn = XEXP (list, 0);
1173       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1174     }
1175   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
1176   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
1177 }
1178 \f
1179 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1180    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1181
1182 static void
1183 block_alloc (int b)
1184 {
1185   int i, q;
1186   rtx insn;
1187   rtx note, hard_reg;
1188   int insn_number = 0;
1189   int insn_count = 0;
1190   int max_uid = get_max_uid ();
1191   int *qty_order;
1192   int no_conflict_combined_regno = -1;
1193
1194   /* Count the instructions in the basic block.  */
1195
1196   insn = BB_END (BASIC_BLOCK (b));
1197   while (1)
1198     {
1199       if (!NOTE_P (insn))
1200         if (++insn_count > max_uid)
1201           abort ();
1202       if (insn == BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b)))
1203         break;
1204       insn = PREV_INSN (insn);
1205     }
1206
1207   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1208      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1209   regs_live_at = xcalloc ((2 * insn_count + 2), sizeof (HARD_REG_SET));
1210
1211   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1212
1213   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1214
1215   /* This loop scans the instructions of the basic block
1216      and assigns quantities to registers.
1217      It computes which registers to tie.  */
1218
1219   insn = BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b));
1220   while (1)
1221     {
1222       if (!NOTE_P (insn))
1223         insn_number++;
1224
1225       if (INSN_P (insn))
1226         {
1227           rtx link, set;
1228           int win = 0;
1229           rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1230           int combined_regno = -1;
1231           int i;
1232
1233           this_insn_number = insn_number;
1234           this_insn = insn;
1235
1236           extract_insn (insn);
1237           which_alternative = -1;
1238
1239           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1240              If so, try doing that.
1241              Suitable insns are those with at least two operands and where
1242              operand 0 is an output that is a register that is not
1243              earlyclobber.
1244
1245              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1246              First look for operands that are required to be in the same
1247              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1248              operand or one that can be put into that operand if the
1249              operation is commutative.  If we don't find an operand
1250              that is required to be in the same register as operand 0,
1251              we can tie with any operand.
1252
1253              Subregs in place of regs are also ok.
1254
1255              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1256
1257           if (optimize
1258               && recog_data.n_operands > 1
1259               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1260               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1261             {
1262               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1263               int must_match_0 = -1;
1264               /* Counts number of alternatives that require a match with
1265                  operand 0.  */
1266               int n_matching_alts = 0;
1267
1268               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1269                 {
1270                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1271                   int this_match = requires_inout (p);
1272
1273                   n_matching_alts += this_match;
1274                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1275                     must_match_0 = i;
1276                 }
1277
1278               r0 = recog_data.operand[0];
1279               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1280                 {
1281                   /* Skip this operand if we found an operand that
1282                      must match operand 0 and this operand isn't it
1283                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1284
1285                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1286                       && ! (i == must_match_0 + 1
1287                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1288                       && ! (i == must_match_0 - 1
1289                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1290                     continue;
1291
1292                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1293                      must match operand zero.  In that case, skip any
1294                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1295                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1296                      ignore commutativity in this case to keep things simple.  */
1297                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1298                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1299                     continue;
1300
1301                   r1 = recog_data.operand[i];
1302
1303                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1304                      There may be more than one register, but we only try one
1305                      of them.  */
1306                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p'
1307                       || EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (recog_data.constraints[i][0],
1308                                                    recog_data.constraints[i]))
1309                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1310                       r1 = XEXP (r1, 0);
1311
1312                   /* Avoid making a call-saved register unnecessarily
1313                      clobbered.  */
1314                   hard_reg = get_hard_reg_initial_reg (cfun, r1);
1315                   if (hard_reg != NULL_RTX)
1316                     {
1317                       if (REG_P (hard_reg)
1318                           && IN_RANGE (REGNO (hard_reg),
1319                                        0, FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1)
1320                           && ! call_used_regs[REGNO (hard_reg)])
1321                         continue;
1322                     }
1323
1324                   if (REG_P (r0) || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1325                     {
1326                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1327                          If we have a move insn or an insn whose first input
1328                          can only be in the same register as the output, give
1329                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1330                       int may_save_copy
1331                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1332
1333                       if (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1334                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1335                                             insn_number, insn, 0);
1336                     }
1337                   if (win)
1338                     break;
1339                 }
1340             }
1341
1342           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1343              which can safely overlap one of the inputs.
1344              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1345              and ends with an insn that copies the result to itself
1346              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1347              That note indicates what the inputs are.
1348              The result and the input can overlap if each insn in
1349              the sequence either doesn't mention the input
1350              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1351
1352              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1353              destination register won't have had a quantity number
1354              assigned, since that would prevent combining.  */
1355
1356           if (optimize
1357               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1358               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1359                   REG_P (r0))
1360               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1361               && XEXP (link, 0) != 0
1362               && NONJUMP_INSN_P (XEXP (link, 0))
1363               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1364               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1365               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1366                                         NULL_RTX)) != 0)
1367             {
1368               if (r1 = XEXP (note, 0), REG_P (r1)
1369                   /* Check that we have such a sequence.  */
1370                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1371                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1372               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1373                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1374                            REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1375                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1376                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1377
1378               /* Here we care if the operation to be computed is
1379                  commutative.  */
1380               else if (COMMUTATIVE_P (XEXP (note, 0))
1381                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1382                            (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1383                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1384                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1385
1386               /* If we did combine something, show the register number
1387                  in question so that we know to ignore its death.  */
1388               if (win)
1389                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1390             }
1391
1392           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1393              to the number of the register used in this insn
1394              that was tied to the register set in this insn.
1395              This register's qty should not be "killed".  */
1396
1397           if (win)
1398             {
1399               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1400                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1401               combined_regno = REGNO (r1);
1402             }
1403
1404           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1405              except for anything that was just combined.  */
1406
1407           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1408             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1409                 && REG_P (XEXP (link, 0))
1410                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1411                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1412                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1413                                         XEXP (link, 0))))
1414               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1415
1416           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1417              that are born (set) in this instruction.
1418              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1419
1420           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1421
1422           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1423              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1424              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1425              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1426              die after, not during, the current insn.  */
1427
1428           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1429             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1430                 && REG_P (XEXP (link, 0)))
1431               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1432
1433           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1434              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1435              block, so clear any register number that combined within it.  */
1436           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1437               && NONJUMP_INSN_P (XEXP (note, 0))
1438               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1439             no_conflict_combined_regno = -1;
1440         }
1441
1442       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1443          record the registers live before the block's first insn, since no
1444          pseudos we care about are live before that insn.  */
1445
1446       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1447       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1448
1449       if (insn == BB_END (BASIC_BLOCK (b)))
1450         break;
1451
1452       insn = NEXT_INSN (insn);
1453     }
1454
1455   /* Now every register that is local to this basic block
1456      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1457      Every quantity should have a known birth and death.
1458
1459      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1460      number of suggested registers they need so we allocate those with
1461      the most restrictive needs first.  */
1462
1463   qty_order = xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1464   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1465     qty_order[i] = i;
1466
1467 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1468   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1469
1470   switch (next_qty)
1471     {
1472     case 3:
1473       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1474       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1475         EXCHANGE (0, 1);
1476       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1477         EXCHANGE (2, 1);
1478
1479       /* ... Fall through ...  */
1480     case 2:
1481       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1482       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1483         EXCHANGE (0, 1);
1484
1485       /* ... Fall through ...  */
1486
1487     case 1:
1488     case 0:
1489       /* Nothing to do here.  */
1490       break;
1491
1492     default:
1493       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1494     }
1495
1496   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1497      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1498      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1499   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1500     {
1501       q = qty_order[i];
1502       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1503         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1504                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1505       else
1506         qty[q].phys_reg = -1;
1507     }
1508
1509   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1510      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1511      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1512
1513   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1514     qty_order[i] = i;
1515
1516 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1517   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1518
1519   switch (next_qty)
1520     {
1521     case 3:
1522       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1523       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1524         EXCHANGE (0, 1);
1525       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1526         EXCHANGE (2, 1);
1527
1528       /* ... Fall through ...  */
1529     case 2:
1530       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1531       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1532         EXCHANGE (0, 1);
1533
1534       /* ... Fall through ...  */
1535
1536     case 1:
1537     case 0:
1538       /* Nothing to do here.  */
1539       break;
1540
1541     default:
1542       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1543     }
1544
1545   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1546      look for a hardware register to put it in.
1547      First try the register class that is cheapest for this qty,
1548      if there is more than one class.  */
1549
1550   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1551     {
1552       q = qty_order[i];
1553       if (qty[q].phys_reg < 0)
1554         {
1555 #ifdef INSN_SCHEDULING
1556           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1557              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1558              of this qty's lifetime.
1559
1560              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1561              discourage the register allocator from creating false
1562              dependencies.
1563
1564              The adjustment value is chosen to indicate that this qty
1565              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1566              before and after the lifetime of this qty.
1567
1568              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1569              overall code performance.
1570
1571              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1572              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1573           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1574           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1575                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1576 #endif
1577
1578           if (N_REG_CLASSES > 1)
1579             {
1580 #ifdef INSN_SCHEDULING
1581               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1582                  are born immediately after this qty or die immediately before
1583                  this qty.
1584
1585                  This optimization is only appropriate when we will run
1586                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1587                  for code size.  */
1588               if (flag_schedule_insns_after_reload
1589                   && !optimize_size
1590                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1591                 {
1592                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1593                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1594                                                    fake_birth, fake_death);
1595                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1596                     continue;
1597                 }
1598 #endif
1599               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1600                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1601                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1602               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1603                 continue;
1604             }
1605
1606 #ifdef INSN_SCHEDULING
1607           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1608           if (flag_schedule_insns_after_reload
1609               && !optimize_size
1610               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1611               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1612             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1613                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1614                                              fake_birth, fake_death);
1615 #endif
1616           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1617             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1618                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1619                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1620         }
1621     }
1622
1623   /* Now propagate the register assignments
1624      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1625
1626   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1627     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1628       {
1629         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1630           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1631       }
1632
1633   /* Clean up.  */
1634   free (regs_live_at);
1635   free (qty_order);
1636 }
1637 \f
1638 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1639    We give shorter-lived quantities higher priority.
1640    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1641    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1642    done by global-alloc.
1643
1644    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1645    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1646    of some programs by as much as a factor of three!  */
1647
1648 /* Note that the quotient will never be bigger than
1649    the value of floor_log2 times the maximum number of
1650    times a register can occur in one insn (surely less than 100)
1651    weighted by frequency (max REG_FREQ_MAX).
1652    Multiplying this by 10000/REG_FREQ_MAX can't overflow.
1653    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1654
1655 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1656   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].freq * qty[q].size) \
1657           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * (10000 / REG_FREQ_MAX)))
1658
1659 static int
1660 qty_compare (int q1, int q2)
1661 {
1662   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1663 }
1664
1665 static int
1666 qty_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1667 {
1668   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1669   int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1670
1671   if (tem != 0)
1672     return tem;
1673
1674   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1675      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1676   return q1 - q2;
1677 }
1678 \f
1679 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1680    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1681    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1682    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1683    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1684    algorithm as above.  */
1685
1686 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1687   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1688     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1689     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1690
1691 static int
1692 qty_sugg_compare (int q1, int q2)
1693 {
1694   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1695
1696   if (tem != 0)
1697     return tem;
1698
1699   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1700 }
1701
1702 static int
1703 qty_sugg_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1704 {
1705   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1706   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1707
1708   if (tem != 0)
1709     return tem;
1710
1711   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1712   if (tem != 0)
1713     return tem;
1714
1715   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1716      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1717   return q1 - q2;
1718 }
1719
1720 #undef QTY_CMP_SUGG
1721 #undef QTY_CMP_PRI
1722 \f
1723 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1724    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1725
1726    Combining registers means marking them as having the same quantity
1727    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1728    them is a SUBREG.
1729
1730    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1731    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1732    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1733    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movmem).
1734
1735    ALREADY_DEAD is nonzero if USEDREG is known to be dead even though
1736    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1737    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1738
1739    MAY_SAVE_COPY is nonzero if this insn is simply copying USEDREG to
1740    SETREG or if the input and output must share a register.
1741    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1742
1743    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1744
1745 static int
1746 combine_regs (rtx usedreg, rtx setreg, int may_save_copy, int insn_number,
1747               rtx insn, int already_dead)
1748 {
1749   int ureg, sreg;
1750   int offset = 0;
1751   int usize, ssize;
1752   int sqty;
1753
1754   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1755      is present that does not change the entire register, don't consider
1756      this a copy insn.  */
1757
1758   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1759     {
1760       rtx subreg = SUBREG_REG (usedreg);
1761
1762       if (REG_P (subreg))
1763         {
1764           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1765             may_save_copy = 0;
1766
1767           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1768             offset += subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1769                                            GET_MODE (subreg),
1770                                            SUBREG_BYTE (usedreg),
1771                                            GET_MODE (usedreg));
1772           else
1773             offset += (SUBREG_BYTE (usedreg)
1774                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1775         }
1776
1777       usedreg = subreg;
1778     }
1779
1780   if (!REG_P (usedreg))
1781     return 0;
1782
1783   ureg = REGNO (usedreg);
1784   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1785     usize = hard_regno_nregs[ureg][GET_MODE (usedreg)];
1786   else
1787     usize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (usedreg))
1788               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)) - 1))
1789              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1790
1791   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1792     {
1793       rtx subreg = SUBREG_REG (setreg);
1794
1795       if (REG_P (subreg))
1796         {
1797           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1798             may_save_copy = 0;
1799
1800           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1801             offset -= subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1802                                            GET_MODE (subreg),
1803                                            SUBREG_BYTE (setreg),
1804                                            GET_MODE (setreg));
1805           else
1806             offset -= (SUBREG_BYTE (setreg)
1807                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1808         }
1809
1810       setreg = subreg;
1811     }
1812
1813   if (!REG_P (setreg))
1814     return 0;
1815
1816   sreg = REGNO (setreg);
1817   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1818     ssize = hard_regno_nregs[sreg][GET_MODE (setreg)];
1819   else
1820     ssize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (setreg))
1821               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)) - 1))
1822              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1823
1824   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1825      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1826      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1827   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1828       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1829       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1830       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1831       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1832          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1833       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1834           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1835       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1836       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1837       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1838          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1839          combine anyway, but don't take any chances.  */
1840       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1841           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1842       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1843          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1844          also dies in this insn.  */
1845       || ureg == sreg
1846       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1847       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1848       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1849          implications as to which registers may be used.  */
1850       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1851     return 0;
1852
1853   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1854      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1855
1856      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1857      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1858      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1859
1860   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1861     {
1862       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1863          suggestions.  */
1864       if (reg_qty[sreg] == -2)
1865         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1866
1867       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1868         {
1869           if (may_save_copy
1870               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1871             {
1872               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1873               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1874             }
1875           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1876             {
1877               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1878               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1879             }
1880         }
1881       return 0;
1882     }
1883
1884   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1885
1886   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1887     {
1888       if (may_save_copy
1889           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1890         {
1891           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1892           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1893         }
1894       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1895         {
1896           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1897           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1898         }
1899       return 0;
1900     }
1901
1902   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1903      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1904      don't allocate.  */
1905   if (reg_qty[sreg] >= -1
1906       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1907          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1908       || (current_function_has_nonlocal_label
1909           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1910               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1911     return 0;
1912
1913   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1914      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1915      are compatible.  */
1916
1917   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1918       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1919     {
1920       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1921       sqty = reg_qty[ureg];
1922       reg_qty[sreg] = sqty;
1923       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1924       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1925       qty[sqty].first_reg = sreg;
1926
1927       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1928       update_qty_class (sqty, sreg);
1929
1930       /* Update info about quantity SQTY.  */
1931       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1932       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1933       qty[sqty].freq += REG_FREQ (sreg);
1934       if (usize < ssize)
1935         {
1936           int i;
1937
1938           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1939             reg_offset[i] -= offset;
1940
1941           qty[sqty].size = ssize;
1942           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1943         }
1944     }
1945   else
1946     return 0;
1947
1948   return 1;
1949 }
1950 \f
1951 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1952    to a quantity or register whose class is CLASS.
1953    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1954
1955 static int
1956 reg_meets_class_p (int reg, enum reg_class class)
1957 {
1958   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1959   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1960           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1961 }
1962
1963 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1964
1965 static void
1966 update_qty_class (int qtyno, int reg)
1967 {
1968   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1969   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1970     qty[qtyno].min_class = rclass;
1971
1972   rclass = reg_alternate_class (reg);
1973   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1974     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1975 }
1976 \f
1977 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1978
1979    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1980    is modifying the register.
1981
1982    If it is not really a register, we do nothing.
1983    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1984    carry info from `block_alloc'.  */
1985
1986 static void
1987 reg_is_set (rtx reg, rtx setter, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1988 {
1989   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1990      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1991
1992   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1993       && !REG_P (reg))
1994     return;
1995
1996   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1997      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1998      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1999
2000   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
2001 }
2002 \f
2003 /* Handle beginning of the life of register REG.
2004    BIRTH is the index at which this is happening.  */
2005
2006 static void
2007 reg_is_born (rtx reg, int birth)
2008 {
2009   int regno;
2010
2011   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2012     {
2013       regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
2014       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2015         regno = subreg_hard_regno (reg, 1);
2016     }
2017   else
2018     regno = REGNO (reg);
2019
2020   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2021     {
2022       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2023
2024       /* If the register was to have been born earlier that the present
2025          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2026       if (birth < 2 * this_insn_number)
2027         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2028     }
2029   else
2030     {
2031       if (reg_qty[regno] == -2)
2032         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2033
2034       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2035       if (reg_qty[regno] >= 0)
2036         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
2037     }
2038 }
2039
2040 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is nonzero,
2041    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2042    is an input (the normal case).
2043    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2044
2045 static void
2046 wipe_dead_reg (rtx reg, int output_p)
2047 {
2048   int regno = REGNO (reg);
2049
2050   /* If this insn has multiple results,
2051      and the dead reg is used in one of the results,
2052      extend its life to after this insn,
2053      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
2054
2055      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
2056      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
2057      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
2058      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
2059      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
2060      register before the output reload insn.  */
2061   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2062       && multiple_sets (this_insn))
2063     {
2064       int i;
2065       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2066         {
2067           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2068           if (GET_CODE (set) == SET
2069               && !REG_P (SET_DEST (set))
2070               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2071               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2072             output_p = 1;
2073         }
2074     }
2075
2076   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2077      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2078      the result of this insn.  */
2079   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2080     output_p = 1;
2081
2082   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2083     {
2084       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2085
2086       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2087          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2088          not to happen).  */
2089       if (output_p)
2090         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2091                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
2092     }
2093
2094   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2095     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
2096 }
2097 \f
2098 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2099    that can hold something of machine-mode MODE
2100      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2101    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2102    and return the number of the first of them.
2103    Return -1 if such a block cannot be found.
2104    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2105    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2106
2107    If JUST_TRY_SUGGESTED is nonzero, only try to see if the suggested
2108    register is available.  If not, return -1.  */
2109
2110 static int
2111 find_free_reg (enum reg_class class, enum machine_mode mode, int qtyno,
2112                int accept_call_clobbered, int just_try_suggested,
2113                int born_index, int dead_index)
2114 {
2115   int i, ins;
2116   HARD_REG_SET first_used, used;
2117 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2118   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2119 #endif
2120
2121   /* Validate our parameters.  */
2122   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2123     abort ();
2124
2125   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2126      if we might get a nonlocal goto.  */
2127   if (current_function_has_nonlocal_label
2128       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
2129     return -1;
2130
2131   if (accept_call_clobbered)
2132     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2133   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
2134     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2135   else
2136     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2137
2138   if (accept_call_clobbered)
2139     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2140
2141   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2142     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2143
2144   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2145
2146   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2147      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2148      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2149      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2150
2151      This is true of any register that can be eliminated.  */
2152 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2153   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2154     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2155 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2156   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2157      that it might be eliminated into.  */
2158   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2159 #endif
2160 #else
2161   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2162 #endif
2163
2164 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
2165   cannot_change_mode_set_regs (&used, mode, qty[qtyno].first_reg);
2166 #endif
2167
2168   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2169      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2170      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2171      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2172      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2173      registers.  */
2174   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2175
2176   if (just_try_suggested)
2177     {
2178       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
2179         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
2180       else
2181         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
2182     }
2183
2184   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2185   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2186
2187   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2188
2189   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2190     {
2191 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2192       int regno = reg_alloc_order[i];
2193 #else
2194       int regno = i;
2195 #endif
2196       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2197           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2198           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2199               || accept_call_clobbered
2200               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2201         {
2202           int j;
2203           int size1 = hard_regno_nregs[regno][mode];
2204           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2205           if (j == size1)
2206             {
2207               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2208                  insns.  */
2209               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2210               return regno;
2211             }
2212 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2213           /* Skip starting points we know will lose.  */
2214           i += j;
2215 #endif
2216         }
2217     }
2218
2219  fail:
2220   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2221      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2222      try them.  */
2223
2224   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2225      and save and restore it around calls, do that.  */
2226   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2227       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2228     {
2229       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2230       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2231       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2232                             born_index, dead_index);
2233     }
2234
2235   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2236      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2237      registers in that case.  */
2238
2239   if (! accept_call_clobbered
2240       && flag_caller_saves
2241       && ! just_try_suggested
2242       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2243       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2244                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2245     {
2246       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2247       if (i >= 0)
2248         caller_save_needed = 1;
2249       return i;
2250     }
2251   return -1;
2252 }
2253 \f
2254 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2255    insn (if LIFE is nonzero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2256    is zero).  */
2257
2258 static void
2259 mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life)
2260 {
2261   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2262   if (life)
2263     while (--j >= 0)
2264       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2265   else
2266     while (--j >= 0)
2267       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2268 }
2269
2270 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2271    is nonzero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2272    to insn number DEATH (exclusive).  */
2273
2274 static void
2275 post_mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life, int birth,
2276                 int death)
2277 {
2278   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2279   HARD_REG_SET this_reg;
2280
2281   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2282   while (--j >= 0)
2283     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2284
2285   if (life)
2286     while (birth < death)
2287       {
2288         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2289         birth++;
2290       }
2291   else
2292     while (birth < death)
2293       {
2294         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2295         birth++;
2296       }
2297 }
2298 \f
2299 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2300    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2301    the equivalent expression.
2302
2303    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2304    in which it is used, return 1.
2305
2306    Otherwise, return 0.  */
2307
2308 static int
2309 no_conflict_p (rtx insn, rtx r0 ATTRIBUTE_UNUSED, rtx r1)
2310 {
2311   int ok = 0;
2312   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2313   rtx p, last;
2314
2315   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2316      when we scan the insns that actually use it.  */
2317
2318   if (note == 0
2319       || (REG_P (r1) && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2320       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (r1))
2321           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2322     return 0;
2323
2324   last = XEXP (note, 0);
2325
2326   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2327     if (INSN_P (p))
2328       {
2329         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2330           ok = 1;
2331
2332         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2333            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2334            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2335            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2336            true when these sequences are created.  */
2337         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2338           return 0;
2339       }
2340
2341   return ok;
2342 }
2343 \f
2344 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2345    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2346    is acceptable.  */
2347
2348 static int
2349 requires_inout (const char *p)
2350 {
2351   char c;
2352   int found_zero = 0;
2353   int reg_allowed = 0;
2354   int num_matching_alts = 0;
2355   int len;
2356
2357   for ( ; (c = *p); p += len)
2358     {
2359       len = CONSTRAINT_LEN (c, p);
2360       switch (c)
2361         {
2362         case '=':  case '+':  case '?':
2363         case '#':  case '&':  case '!':
2364         case '*':  case '%':
2365         case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2366         case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2367         case 's':  case 'i':  case 'n':
2368         case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2369         case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2370         case 'X':
2371           /* These don't say anything we care about.  */
2372           break;
2373
2374         case ',':
2375           if (found_zero && ! reg_allowed)
2376             num_matching_alts++;
2377
2378           found_zero = reg_allowed = 0;
2379           break;
2380
2381         case '0':
2382           found_zero = 1;
2383           break;
2384
2385         case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2386         case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2387           /* Skip the balance of the matching constraint.  */
2388           do
2389             p++;
2390           while (ISDIGIT (*p));
2391           len = 0;
2392           break;
2393
2394         default:
2395           if (REG_CLASS_FROM_CONSTRAINT (c, p) == NO_REGS
2396               && !EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (c, p))
2397             break;
2398           /* Fall through.  */
2399         case 'p':
2400         case 'g': case 'r':
2401           reg_allowed = 1;
2402           break;
2403         }
2404     }
2405
2406   if (found_zero && ! reg_allowed)
2407     num_matching_alts++;
2408
2409   return num_matching_alts;
2410 }
2411 \f
2412 void
2413 dump_local_alloc (FILE *file)
2414 {
2415   int i;
2416   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2417     if (reg_renumber[i] != -1)
2418       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2419 }