OSDN Git Service

(fold, COND_EXPR case): All simplified results
[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 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
19
20
21 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
22    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
23    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
24    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
25    Two passes are used because this pass uses methods that work only
26    on linear code, but that do a better job than the general methods
27    used in global_alloc, and more quickly too.
28
29    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
30    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
31
32    We assign each instruction in the basic block a number
33    which is its order from the beginning of the block.
34    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
35    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
36    We can record the availability of hard registers with a
37    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
38    contains 0 or 1 for each hard reg.
39
40    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
41    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
42    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
43    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
44    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
45    of the one preferred by the other.
46
47    Tying is represented with "quantity numbers".
48    A non-tied register is given a new quantity number.
49    Tied registers have the same quantity number.
50    
51    We have provision to exempt registers, even when they are contained
52    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
53    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
54    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
55    yet implemented.  */
56
57 #include <stdio.h>
58 #include "config.h"
59 #include "rtl.h"
60 #include "flags.h"
61 #include "basic-block.h"
62 #include "regs.h"
63 #include "hard-reg-set.h"
64 #include "insn-config.h"
65 #include "recog.h"
66 #include "output.h"
67 \f
68 /* Pseudos allocated here cannot be reallocated by global.c if the hard
69    register is used as a spill register.  So we don't allocate such pseudos
70    here if their preferred class is likely to be used by spills.
71
72    On most machines, the appropriate test is if the class has one
73    register, so we default to that.  */
74
75 #ifndef CLASS_LIKELY_SPILLED_P
76 #define CLASS_LIKELY_SPILLED_P(CLASS) (reg_class_size[(int) (CLASS)] == 1)
77 #endif
78
79 /* Next quantity number available for allocation.  */
80
81 static int next_qty;
82
83 /* In all the following vectors indexed by quantity number.  */
84
85 /* Element Q is the hard reg number chosen for quantity Q,
86    or -1 if none was found.  */
87
88 static short *qty_phys_reg;
89
90 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
91    for each quantity.  The first, qty_phys_copy_sugg, contains hard registers
92    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
93    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
94
95    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
96    eliminate copy insns.  */
97
98 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
99    copy insns.  */
100
101 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
102
103 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
104    arithmetic insns.  */
105
106 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
107
108 /* Element Q is non-zero if there is a suggested register in
109    qty_phys_copy_sugg.  */
110
111 static char *qty_phys_has_copy_sugg;
112
113 /* Element Q is non-zero if there is a suggested register in qty_phys_sugg. */
114
115 static char *qty_phys_has_sugg;
116
117 /* Element Q is the number of refs to quantity Q.  */
118
119 static int *qty_n_refs;
120
121 /* Element Q is a reg class contained in (smaller than) the
122    preferred classes of all the pseudo regs that are tied in quantity Q.
123    This is the preferred class for allocating that quantity.  */
124
125 static enum reg_class *qty_min_class;
126
127 /* Insn number (counting from head of basic block)
128    where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
129
130 static int *qty_birth;
131
132 /* Insn number (counting from head of basic block)
133    where quantity Q died.  Due to the way tying is done,
134    and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
135    a quantity can die only once.  Each quantity's life span
136    is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
137
138 static int *qty_death;
139
140 /* Number of words needed to hold the data in quantity Q.
141    This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
142    1. It is used in computing the relative importances of qtys,
143       which determines the order in which we look for regs for them.
144    2. It is used in rules that prevent tying several registers of
145       different sizes in a way that is geometrically impossible
146       (see combine_regs).  */
147
148 static int *qty_size;
149
150 /* This holds the mode of the registers that are tied to qty Q,
151    or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
152
153 static enum machine_mode *qty_mode;
154
155 /* Number of times a reg tied to qty Q lives across a CALL_INSN.  */
156
157 static int *qty_n_calls_crossed;
158
159 /* Register class within which we allocate qty Q if we can't get
160    its preferred class.  */
161
162 static enum reg_class *qty_alternate_class;
163
164 /* Element Q is the SCRATCH expression for which this quantity is being
165    allocated or 0 if this quantity is allocating registers.  */
166
167 static rtx *qty_scratch_rtx;
168
169 /* Element Q is the register number of one pseudo register whose
170    reg_qty value is Q, or -1 is this quantity is for a SCRATCH.  This
171    register should be the head of the chain maintained in reg_next_in_qty.  */
172
173 static int *qty_first_reg;
174
175 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
176    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
177    end of the chain.  qty_first_reg point to the head of this chain.  */
178
179 static int *reg_next_in_qty;
180
181 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
182    if it is >= 0,
183    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
184    or -2 if not known yet.
185
186    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
187    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
188    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
189    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
190    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
191    tests by exploiting this.
192
193    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
194    be referenced.  */
195
196 static int *reg_qty;
197
198 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
199    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
200    to a subreg of a DImode register.  */
201
202 static char *reg_offset;
203
204 /* Vector of substitutions of register numbers,
205    used to map pseudo regs into hardware regs.
206    This is set up as a result of register allocation.
207    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
208    or is -1 if no hard reg was assigned.
209    If N is a hard reg number, element N is N.  */
210
211 short *reg_renumber;
212
213 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
214    of the instructions in a basic block.  */
215
216 static HARD_REG_SET regs_live;
217
218 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
219    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
220    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
221    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
222
223    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
224    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
225    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
226    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
227
228 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
229
230 int *scratch_block;
231 rtx *scratch_list;
232 int scratch_list_length;
233 static int scratch_index;
234
235 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
236    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
237 static int this_insn_number;
238 static rtx this_insn;
239
240 static void block_alloc ();
241 static void update_equiv_regs ();
242 static int no_conflict_p ();
243 static int combine_regs ();
244 static void wipe_dead_reg ();
245 static int find_free_reg ();
246 static void reg_is_born ();
247 static void reg_is_set ();
248 static void mark_life ();
249 static void post_mark_life ();
250 static int qty_compare ();
251 static int qty_compare_1 ();
252 static int reg_meets_class_p ();
253 static void update_qty_class ();
254 static int requires_inout_p ();
255 \f
256 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
257    for register number REGNO which is born at index BIRTH
258    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
259
260 static void
261 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
262      int regno;
263      enum machine_mode mode;
264      int size, birth;
265 {
266   register int qty = next_qty++;
267
268   reg_qty[regno] = qty;
269   reg_offset[regno] = 0;
270   reg_next_in_qty[regno] = -1;
271
272   qty_first_reg[qty] = regno;
273   qty_size[qty] = size;
274   qty_mode[qty] = mode;
275   qty_birth[qty] = birth;
276   qty_n_calls_crossed[qty] = reg_n_calls_crossed[regno];
277   qty_min_class[qty] = reg_preferred_class (regno);
278   qty_alternate_class[qty] = reg_alternate_class (regno);
279   qty_n_refs[qty] = reg_n_refs[regno];
280 }
281 \f
282 /* Similar to `alloc_qty', but allocates a quantity for a SCRATCH rtx
283    used as operand N in INSN.  We assume here that the SCRATCH is used in
284    a CLOBBER.  */
285
286 static void
287 alloc_qty_for_scratch (scratch, n, insn, insn_code_num, insn_number)
288      rtx scratch;
289      int n;
290      rtx insn;
291      int insn_code_num, insn_number;
292 {
293   register int qty;
294   enum reg_class class;
295   char *p, c;
296   int i;
297
298 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
299   /* If we haven't yet computed which alternative will be used, do so now.
300      Then set P to the constraints for that alternative.  */
301   if (which_alternative == -1)
302     if (! constrain_operands (insn_code_num, 0))
303       return;
304
305   for (p = insn_operand_constraint[insn_code_num][n], i = 0;
306        *p && i < which_alternative; p++)
307     if (*p == ',')
308       i++;
309
310   /* Compute the class required for this SCRATCH.  If we don't need a
311      register, the class will remain NO_REGS.  If we guessed the alternative
312      number incorrectly, reload will fix things up for us.  */
313
314   class = NO_REGS;
315   while ((c = *p++) != '\0' && c != ',')
316     switch (c)
317       {
318       case '=':  case '+':  case '?':
319       case '#':  case '&':  case '!':
320       case '*':  case '%':  
321       case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
322       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
323       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
324       case 's':  case 'i':  case 'n':
325       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
326       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
327 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
328       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
329 #endif
330       case 'p':
331         /* These don't say anything we care about.  */
332         break;
333
334       case 'X':
335         /* We don't need to allocate this SCRATCH.  */
336         return;
337
338       case 'g': case 'r':
339         class = reg_class_subunion[(int) class][(int) GENERAL_REGS];
340         break;
341
342       default:
343         class
344           = reg_class_subunion[(int) class][(int) REG_CLASS_FROM_LETTER (c)];
345         break;
346       }
347
348   if (class == NO_REGS)
349     return;
350
351 #else /* REGISTER_CONSTRAINTS */
352
353   class = GENERAL_REGS;
354 #endif
355   
356
357   qty = next_qty++;
358
359   qty_first_reg[qty] = -1;
360   qty_scratch_rtx[qty] = scratch;
361   qty_size[qty] = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (scratch));
362   qty_mode[qty] = GET_MODE (scratch);
363   qty_birth[qty] = 2 * insn_number - 1;
364   qty_death[qty] = 2 * insn_number + 1;
365   qty_n_calls_crossed[qty] = 0;
366   qty_min_class[qty] = class;
367   qty_alternate_class[qty] = NO_REGS;
368   qty_n_refs[qty] = 1;
369 }
370 \f
371 /* Main entry point of this file.  */
372
373 void
374 local_alloc ()
375 {
376   register int b, i;
377   int max_qty;
378
379   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
380      If defined, let the machine say what kind of ordering we
381      should use.  */
382 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
383   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
384 #endif
385
386   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
387      registers.  */
388   update_equiv_regs ();
389
390   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
391      numbers start at zero and we can have one for each pseudo plus the
392      number of SCRATCHes in the largest block, in the worst case.  */
393   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER) + max_scratch;
394
395   /* Allocate vectors of temporary data.
396      See the declarations of these variables, above,
397      for what they mean.  */
398
399   /* There can be up to MAX_SCRATCH * N_BASIC_BLOCKS SCRATCHes to allocate.
400      Instead of allocating this much memory from now until the end of
401      reload, only allocate space for MAX_QTY SCRATCHes.  If there are more
402      reload will allocate them.  */
403
404   scratch_list_length = max_qty;
405   scratch_list = (rtx *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (rtx));
406   bzero (scratch_list, scratch_list_length * sizeof (rtx));
407   scratch_block = (int *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (int));
408   bzero (scratch_block, scratch_list_length * sizeof (int));
409   scratch_index = 0;
410
411   qty_phys_reg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
412   qty_phys_copy_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
413   qty_phys_has_copy_sugg = (char *) alloca (max_qty * sizeof (char));
414   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
415   qty_phys_has_sugg = (char *) alloca (max_qty * sizeof (char));
416   qty_birth = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
417   qty_death = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
418   qty_scratch_rtx = (rtx *) alloca (max_qty * sizeof (rtx));
419   qty_first_reg = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
420   qty_size = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
421   qty_mode = (enum machine_mode *) alloca (max_qty * sizeof (enum machine_mode));
422   qty_n_calls_crossed = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
423   qty_min_class = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
424   qty_alternate_class = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
425   qty_n_refs = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
426
427   reg_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
428   reg_offset = (char *) alloca (max_regno * sizeof (char));
429   reg_next_in_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
430
431   reg_renumber = (short *) oballoc (max_regno * sizeof (short));
432   for (i = 0; i < max_regno; i++)
433     reg_renumber[i] = -1;
434
435   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
436      In general, these are the registers used only in a single block and
437      which only die once.  However, if a register's preferred class has only
438      a few entries, don't allocate this register here unless it is preferred
439      or nothing since retry_global_alloc won't be able to move it to
440      GENERAL_REGS if a reload register of this class is needed.
441
442      We need not be concerned with which block actually uses the register
443      since we will never see it outside that block.  */
444
445   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
446     {
447       if (reg_basic_block[i] >= 0 && reg_n_deaths[i] == 1
448           && (reg_alternate_class (i) == NO_REGS
449               || ! CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (i))))
450         reg_qty[i] = -2;
451       else
452         reg_qty[i] = -1;
453     }
454
455   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
456   next_qty = max_qty;
457
458   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
459
460   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
461     {
462       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
463          vectors might need to be initialized because they were used
464          for the previous block; it is set to the entire array before
465          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
466          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
467          explicit set by `alloc_qty'.  */
468
469       if (next_qty < 6)
470         {
471           for (i = 0; i < next_qty; i++)
472             {
473               qty_scratch_rtx[i] = 0;
474               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
475               qty_phys_has_copy_sugg[i] = 0;
476               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
477               qty_phys_has_sugg[i] = 0;
478             }
479         }
480       else
481         {
482 #define CLEAR(vector)  \
483           bzero ((vector), (sizeof (*(vector))) * next_qty);
484
485           CLEAR (qty_scratch_rtx);
486           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
487           CLEAR (qty_phys_has_copy_sugg);
488           CLEAR (qty_phys_sugg);
489           CLEAR (qty_phys_has_sugg);
490         }
491
492       next_qty = 0;
493
494       block_alloc (b);
495 #ifdef USE_C_ALLOCA
496       alloca (0);
497 #endif
498     }
499 }
500 \f
501 /* Depth of loops we are in while in update_equiv_regs.  */
502 static int loop_depth;
503
504 /* Used for communication between the following two functions: contains
505    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
506 static rtx equiv_mem;
507
508 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
509 static int equiv_mem_modified;
510
511 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
512    Called via note_stores.  */
513
514 static void
515 validate_equiv_mem_from_store (dest, set)
516      rtx dest;
517      rtx set;
518 {
519   if ((GET_CODE (dest) == REG
520        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
521       || (GET_CODE (dest) == MEM
522           && true_dependence (dest, equiv_mem)))
523     equiv_mem_modified = 1;
524 }
525
526 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
527    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
528    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
529    CALL_INSN.
530
531    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
532
533 static int
534 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
535      rtx start;
536      rtx reg;
537      rtx memref;
538 {
539   rtx insn;
540   rtx note;
541
542   equiv_mem = memref;
543   equiv_mem_modified = 0;
544
545   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
546      valid equivalence.  */
547   if (side_effects_p (memref))
548     return 0;
549
550   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
551     {
552       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
553         continue;
554
555       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
556         return 1;
557
558       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
559           && ! CONST_CALL_P (insn))
560         return 0;
561
562       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store);
563
564       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
565          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
566          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
567          the trouble.  */
568
569       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
570         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
571              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
572             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
573             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
574           return 0;
575     }
576
577   return 0;
578 }
579 \f
580 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
581    to MEMREF.  */
582
583 static int
584 memref_referenced_p (memref, x)
585      rtx x;
586      rtx memref;
587 {
588   int i, j;
589   char *fmt;
590   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
591
592   switch (code)
593     {
594     case REG:
595     case CONST_INT:
596     case CONST:
597     case LABEL_REF:
598     case SYMBOL_REF:
599     case CONST_DOUBLE:
600     case PC:
601     case CC0:
602     case HIGH:
603     case LO_SUM:
604       return 0;
605
606     case MEM:
607       if (true_dependence (memref, x))
608         return 1;
609       break;
610
611     case SET:
612       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
613          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
614       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
615         {
616           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
617             return 1;
618         }
619       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
620         return 1;
621
622       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
623     }
624
625   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
626   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
627     switch (fmt[i])
628       {
629       case 'e':
630         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
631           return 1;
632         break;
633       case 'E':
634         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
635           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
636             return 1;
637         break;
638       }
639
640   return 0;
641 }
642
643 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
644    that would be affected by a store to MEMREF.  */
645
646 static int
647 memref_used_between_p (memref, start, end)
648      rtx memref;
649      rtx start;
650      rtx end;
651 {
652   rtx insn;
653
654   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
655        insn = NEXT_INSN (insn))
656     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
657         && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
658       return 1;
659
660   return 0;
661 }
662 \f
663 /* INSN is a copy from SRC to DEST, both registers, and SRC does not die
664    in INSN.
665
666    Search forward to see if SRC dies before either it or DEST is modified,
667    but don't scan past the end of a basic block.  If so, we can replace SRC
668    with DEST and let SRC die in INSN. 
669
670    This will reduce the number of registers live in that range and may enable
671    DEST to be tied to SRC, thus often saving one register in addition to a
672    register-register copy.  */
673
674 static void
675 optimize_reg_copy_1 (insn, dest, src)
676      rtx insn;
677      rtx dest;
678      rtx src;
679 {
680   rtx p, q;
681   rtx note;
682   rtx dest_death = 0;
683   int sregno = REGNO (src);
684   int dregno = REGNO (dest);
685
686   if (sregno == dregno
687 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
688       /* We don't want to mess with hard regs if register classes are small. */
689       || sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER || dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
690 #endif
691       /* We don't see all updates to SP if they are in an auto-inc memory
692          reference, so we must disallow this optimization on them.  */
693       || sregno == STACK_POINTER_REGNUM || dregno == STACK_POINTER_REGNUM)
694     return;
695
696   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
697     {
698       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
699           || (GET_CODE (p) == NOTE
700               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
701                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
702         break;
703
704       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
705         continue;
706
707       if (reg_set_p (src, p) || reg_set_p (dest, p)
708           /* Don't change a USE of a register.  */
709           || (GET_CODE (PATTERN (p)) == USE
710               && reg_overlap_mentioned_p (src, XEXP (PATTERN (p), 0))))
711         break;
712
713       /* See if all of SRC dies in P.  This test is slightly more
714          conservative than it needs to be. */
715       if ((note = find_regno_note (p, REG_DEAD, sregno)) != 0
716           && GET_MODE (XEXP (note, 0)) == GET_MODE (src))
717         {
718           int failed = 0;
719           int length = 0;
720           int d_length = 0;
721           int n_calls = 0;
722           int d_n_calls = 0;
723
724           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
725              replacing regs as we go.  Set FAILED if a replacement can't
726              be done.  In that case, we can't move the death note for SRC.
727              This should be rare.  */
728
729           /* Set to stop at next insn.  */
730           for (q = next_real_insn (insn);
731                q != next_real_insn (p);
732                q = next_real_insn (q))
733             {
734               if (reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
735                 {
736                   /* If SRC is a hard register, we might miss some
737                      overlapping registers with validate_replace_rtx,
738                      so we would have to undo it.  We can't if DEST is
739                      present in the insn, so fail in that combination
740                      of cases.  */
741                   if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
742                       && reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
743                     failed = 1;
744
745                   /* Replace all uses and make sure that the register
746                      isn't still present.  */
747                   else if (validate_replace_rtx (src, dest, q)
748                            && (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
749                                || ! reg_overlap_mentioned_p (src,
750                                                              PATTERN (q))))
751                     {
752                       /* We assume that a register is used exactly once per
753                          insn in the updates below.  If this is not correct,
754                          no great harm is done.  */
755                       if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
756                         reg_n_refs[sregno] -= loop_depth;
757                       if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
758                         reg_n_refs[dregno] += loop_depth;
759                     }
760                   else
761                     {
762                       validate_replace_rtx (dest, src, q);
763                       failed = 1;
764                     }
765                 }
766
767               /* Count the insns and CALL_INSNs passed.  If we passed the
768                  death note of DEST, show increased live length.  */
769               length++;
770               if (dest_death)
771                 d_length++;
772
773               if (GET_CODE (q) == CALL_INSN)
774                 {
775                   n_calls++;
776                   if (dest_death)
777                     d_n_calls++;
778                 }
779
780               /* If DEST dies here, remove the death note and save it for
781                  later.  Make sure ALL of DEST dies here; again, this is
782                  overly conservative.  */
783               if (dest_death == 0
784                   && (dest_death = find_regno_note (q, REG_DEAD, dregno)) != 0
785                   && GET_MODE (XEXP (dest_death, 0)) == GET_MODE (dest))
786                 remove_note (q, dest_death);
787             }
788
789           if (! failed)
790             {
791               if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
792                 {
793                   reg_live_length[sregno] -= length;
794                   reg_n_calls_crossed[sregno] -= n_calls;
795                 }
796
797               if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
798                 {
799                   reg_live_length[dregno] += d_length;
800                   reg_n_calls_crossed[dregno] += d_n_calls;
801                 }
802
803               /* Move death note of SRC from P to INSN.  */
804               remove_note (p, note);
805               XEXP (note, 1) = REG_NOTES (insn);
806               REG_NOTES (insn) = note;
807             }
808
809           /* Put death note of DEST on P if we saw it die.  */
810           if (dest_death)
811             {
812               XEXP (dest_death, 1) = REG_NOTES (p);
813               REG_NOTES (p) = dest_death;
814             }
815
816           return;
817         }
818
819       /* If SRC is a hard register which is set or killed in some other
820          way, we can't do this optimization.  */
821       else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
822                && dead_or_set_p (p, src))
823         break;
824     }
825 }
826 \f
827 /* INSN is a copy of SRC to DEST, in which SRC dies.  See if we now have
828    a sequence of insns that modify DEST followed by an insn that sets
829    SRC to DEST in which DEST dies, with no prior modification of DEST.
830    (There is no need to check if the insns in between actually modify
831    DEST.  We should not have cases where DEST is not modified, but
832    the optimization is safe if no such modification is detected.)
833    In that case, we can replace all uses of DEST, starting with INSN and
834    ending with the set of SRC to DEST, with SRC.  We do not do this
835    optimization if a CALL_INSN is crossed unless SRC already crosses a
836    call.
837
838    It is assumed that DEST and SRC are pseudos; it is too complicated to do
839    this for hard registers since the substitutions we may make might fail.  */
840
841 static void
842 optimize_reg_copy_2 (insn, dest, src)
843      rtx insn;
844      rtx dest;
845      rtx src;
846 {
847   rtx p, q;
848   rtx set;
849   int sregno = REGNO (src);
850   int dregno = REGNO (dest);
851
852   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
853     {
854       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
855           || (GET_CODE (p) == NOTE
856               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
857                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
858         break;
859
860       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
861         continue;
862
863       set = single_set (p);
864       if (set && SET_SRC (set) == dest && SET_DEST (set) == src
865           && find_reg_note (p, REG_DEAD, dest))
866         {
867           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
868              replacing regs as we go.  */
869
870           /* Set to stop at next insn.  */
871           for (q = insn; q != NEXT_INSN (p); q = NEXT_INSN (q))
872             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (q)) == 'i')
873               {
874                 if (reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
875                   {
876                     PATTERN (q) = replace_rtx (PATTERN (q), dest, src);
877
878                     /* We assume that a register is used exactly once per
879                        insn in the updates below.  If this is not correct,
880                        no great harm is done.  */
881                     reg_n_refs[dregno] -= loop_depth;
882                     reg_n_refs[sregno] += loop_depth;
883                   }
884
885
886               if (GET_CODE (q) == CALL_INSN)
887                 {
888                   reg_n_calls_crossed[dregno]--;
889                   reg_n_calls_crossed[sregno]++;
890                 }
891               }
892
893           remove_note (p, find_reg_note (p, REG_DEAD, dest));
894           reg_n_deaths[dregno]--;
895           remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_DEAD, src));
896           reg_n_deaths[sregno]--;
897           return;
898         }
899
900       if (reg_set_p (src, p)
901           || (GET_CODE (p) == CALL_INSN && reg_n_calls_crossed[sregno] == 0))
902         break;
903     }
904 }
905 \f             
906 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
907    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
908    from a single constant).  Lower their priority for a register.
909
910    If such a register is only referenced once, try substituting its value
911    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
912    completely.  */
913
914 static void
915 update_equiv_regs ()
916 {
917   rtx *reg_equiv_init_insn = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
918   rtx *reg_equiv_replacement = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
919   rtx insn;
920
921   bzero (reg_equiv_init_insn, max_regno * sizeof (rtx *));
922   bzero (reg_equiv_replacement, max_regno * sizeof (rtx *));
923
924   init_alias_analysis ();
925
926   loop_depth = 1;
927
928   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
929      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
930      a register can be set below its use.  */
931   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
932     {
933       rtx note;
934       rtx set = single_set (insn);
935       rtx dest;
936       int regno;
937
938       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
939         {
940           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
941             loop_depth++;
942           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
943             loop_depth--;
944         }
945
946       /* If this insn contains more (or less) than a single SET, ignore it.  */
947       if (set == 0)
948         continue;
949
950       dest = SET_DEST (set);
951
952       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
953          in a single basic block, see if the register is always equivalent
954          to that memory location and if moving the store from INSN to the
955          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
956          initializing insn.  */
957
958       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
959           && (regno = REGNO (SET_SRC (set))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
960           && reg_basic_block[regno] >= 0
961           && reg_equiv_init_insn[regno] != 0
962           && validate_equiv_mem (reg_equiv_init_insn[regno], SET_SRC (set),
963                                  dest)
964           && ! memref_used_between_p (SET_DEST (set),
965                                       reg_equiv_init_insn[regno], insn))
966         REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno])
967           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, dest,
968                      REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno]));
969
970       /* If this is a register-register copy where SRC is not dead, see if we
971          can optimize it.  */
972       if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
973           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
974           && ! find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
975         optimize_reg_copy_1 (insn, dest, SET_SRC (set));
976
977       /* Similarly for a pseudo-pseudo copy when SRC is dead.  */
978       else if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
979                && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
980                && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
981                && REGNO (SET_SRC (set)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
982                && find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
983         optimize_reg_copy_2 (insn, dest, SET_SRC (set));
984
985       /* Otherwise, we only handle the case of a pseudo register being set
986          once.  */
987       if (GET_CODE (dest) != REG
988           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
989           || reg_n_sets[regno] != 1)
990         continue;
991
992       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
993
994       /* Record this insn as initializing this register.  */
995       reg_equiv_init_insn[regno] = insn;
996
997       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
998          it is always equivalent to the constant.  */
999       if (note && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
1000         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
1001
1002       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
1003          of that register.  Record this insn if the register is only used once
1004          more and the equivalence value is the same as our source.
1005
1006          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
1007          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
1008          as written (if no registers are available, reload will substitute
1009          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
1010          dying in this insn whose death notes would be missed.
1011
1012          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
1013          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
1014          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
1015          note.  */
1016          
1017       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1018
1019       if (note == 0 && reg_basic_block[regno] >= 0
1020           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
1021           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
1022         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, SET_SRC (set),
1023                                            REG_NOTES (insn));
1024
1025       /* Don't mess with things live during setjmp.  */
1026       if (note && reg_live_length[regno] >= 0)
1027         {
1028           int regno = REGNO (dest);
1029
1030           /* Note that the statement below does not affect the priority
1031              in local-alloc!  */
1032           reg_live_length[regno] *= 2;
1033
1034           /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is set
1035              once and used once, indicate that the reference may be replaced
1036              by the equivalence we computed above.  If the register is only
1037              used in one basic block, this can't succeed or combine would
1038              have done it.
1039
1040              It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
1041              below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
1042              a basic block so this would be too complicated.
1043
1044              This case normally occurs when a parameter is read from memory
1045              and then used exactly once, not in a loop.  */
1046
1047           if (reg_n_refs[regno] == 2
1048               && reg_basic_block[regno] < 0
1049               && rtx_equal_p (XEXP (note, 0), SET_SRC (set)))
1050             reg_equiv_replacement[regno] = SET_SRC (set);
1051         }
1052     }
1053
1054   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are registers
1055      only used that once.  If so, see if we can replace the reference with
1056      the equivalent from.  If we can, delete the initializing reference
1057      and this register will go away.  */
1058   for (insn = next_active_insn (get_insns ());
1059        insn;
1060        insn = next_active_insn (insn))
1061     {
1062       rtx link;
1063
1064       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1065         if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1066             /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1067             && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1068           {
1069             int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1070
1071             if (reg_equiv_replacement[regno]
1072                 && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1073                                          reg_equiv_replacement[regno], insn))
1074               {
1075                 rtx equiv_insn = reg_equiv_init_insn[regno];
1076
1077                 remove_death (regno, insn);
1078                 reg_n_refs[regno] = 0;
1079                 PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1080                 NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1081                 NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1082               }
1083           }
1084     }
1085 }
1086 \f
1087 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1088    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1089
1090 static void
1091 block_alloc (b)
1092      int b;
1093 {
1094   register int i, q;
1095   register rtx insn;
1096   rtx note;
1097   int insn_number = 0;
1098   int insn_count = 0;
1099   int max_uid = get_max_uid ();
1100   int *qty_order;
1101   int no_conflict_combined_regno = -1;
1102
1103   /* Count the instructions in the basic block.  */
1104
1105   insn = basic_block_end[b];
1106   while (1)
1107     {
1108       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1109         if (++insn_count > max_uid)
1110           abort ();
1111       if (insn == basic_block_head[b])
1112         break;
1113       insn = PREV_INSN (insn);
1114     }
1115
1116   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1117      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1118   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) alloca ((2 * insn_count + 2)
1119                                           * sizeof (HARD_REG_SET));
1120   bzero (regs_live_at, (2 * insn_count + 2) * sizeof (HARD_REG_SET));
1121
1122   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1123
1124 #ifdef HARD_REG_SET
1125   regs_live = *basic_block_live_at_start[b];
1126 #else
1127   COPY_HARD_REG_SET (regs_live, basic_block_live_at_start[b]);
1128 #endif
1129
1130   /* This loop scans the instructions of the basic block
1131      and assigns quantities to registers.
1132      It computes which registers to tie.  */
1133
1134   insn = basic_block_head[b];
1135   while (1)
1136     {
1137       register rtx body = PATTERN (insn);
1138
1139       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1140         insn_number++;
1141
1142       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1143         {
1144           register rtx link, set;
1145           register int win = 0;
1146           register rtx r0, r1;
1147           int combined_regno = -1;
1148           int i;
1149           int insn_code_number = recog_memoized (insn);
1150
1151           this_insn_number = insn_number;
1152           this_insn = insn;
1153
1154           if (insn_code_number >= 0)
1155             insn_extract (insn);
1156           which_alternative = -1;
1157
1158           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1159              If so, try doing that.
1160              Suitable insns are those with at least two operands and where
1161              operand 0 is an output that is a register that is not
1162              earlyclobber.
1163
1164              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1165              First look for operands that are required to be in the same
1166              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1167              operand or one that can be put into that operand if the
1168              operation is commutative.  If we don't find an operand
1169              that is required to be in the same register as operand 0,
1170              we can tie with any operand.
1171
1172              Subregs in place of regs are also ok.
1173
1174              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1175
1176           if (insn_code_number >= 0
1177 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1178               && insn_n_operands[insn_code_number] > 1
1179               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][0] == '='
1180               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][1] != '&'
1181 #else
1182               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1183               && rtx_equal_p (SET_DEST (PATTERN (insn)), recog_operand[0])
1184 #endif
1185               )
1186             {
1187 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1188               int must_match_0 = -1;
1189
1190
1191               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1192                 if (requires_inout_p
1193                     (insn_operand_constraint[insn_code_number][i]))
1194                   must_match_0 = i;
1195 #endif
1196
1197               r0 = recog_operand[0];
1198               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1199                 {
1200 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1201                   /* Skip this operand if we found an operand that
1202                      must match operand 0 and this operand isn't it
1203                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1204
1205                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1206                       && ! (i == must_match_0 + 1
1207                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i-1][0] == '%')
1208                       && ! (i == must_match_0 - 1
1209                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == '%'))
1210                     continue;
1211 #endif
1212
1213                   r1 = recog_operand[i];
1214
1215                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1216                      There may be more than one register, but we only try one
1217                      of them.  */
1218                   if (
1219 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1220                       insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == 'p'
1221 #else
1222                       insn_operand_address_p[insn_code_number][i]
1223 #endif
1224                       )
1225                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1226                       r1 = XEXP (r1, 0);
1227
1228                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1229                     {
1230                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1231                          If we have a move insn or an insn whose first input
1232                          can only be in the same register as the output, give
1233                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1234                       int may_save_copy
1235                         = ((SET_DEST (body) == r0 && SET_SRC (body) == r1)
1236 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1237                            || (r1 == recog_operand[i] && must_match_0 >= 0)
1238 #endif
1239                            );
1240                       
1241                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1242                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1243                                             insn_number, insn, 0);
1244                     }
1245                 }
1246             }
1247
1248           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1249              which can safely overlap one of the inputs.
1250              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1251              and ends with an insn that copies the result to itself
1252              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1253              That note indicates what the inputs are.
1254              The result and the input can overlap if each insn in
1255              the sequence either doesn't mention the input
1256              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1257
1258              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1259              destination register won't have had a quantity number
1260              assigned, since that would prevent combining.  */
1261
1262           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1263               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1264                   GET_CODE (r0) == REG)
1265               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1266               && XEXP (link, 0) != 0
1267               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1268               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1269               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1270               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1271                                         NULL_RTX)) != 0)
1272             {
1273               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1274                   /* Check that we have such a sequence.  */
1275                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1276                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1277               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1278                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1279                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1280                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1281                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1282
1283               /* Here we care if the operation to be computed is
1284                  commutative.  */
1285               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1286                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1287                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1288                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1289                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1290                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1291                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1292
1293               /* If we did combine something, show the register number
1294                  in question so that we know to ignore its death.  */
1295               if (win)
1296                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1297             }
1298
1299           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1300              to the number of the register used in this insn
1301              that was tied to the register set in this insn.
1302              This register's qty should not be "killed".  */
1303
1304           if (win)
1305             {
1306               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1307                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1308               combined_regno = REGNO (r1);
1309             }
1310
1311           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1312              except for anything that was just combined.  */
1313
1314           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1315             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1316                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1317                 && combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1318                 && (no_conflict_combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1319                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, XEXP (link, 0))))
1320               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1321
1322           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1323              that are born (set) in this instruction.
1324              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1325
1326           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set);
1327
1328           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1329              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1330              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1331              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1332              die after, not during, the current insn.  */
1333
1334           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1335             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1336                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1337               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1338
1339           /* Allocate quantities for any SCRATCH operands of this insn.  */
1340
1341           if (insn_code_number >= 0)
1342             for (i = 0; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1343               if (GET_CODE (recog_operand[i]) == SCRATCH
1344                   && scratch_index < scratch_list_length - 1)
1345                 alloc_qty_for_scratch (recog_operand[i], i, insn,
1346                                        insn_code_number, insn_number);
1347
1348           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a 
1349              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1350              block, so clear any register number that combined within it.  */
1351           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1352               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1353               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1354             no_conflict_combined_regno = -1;
1355         }
1356
1357       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1358          record the registers live before the block's first insn, since no
1359          pseudos we care about are live before that insn.  */
1360
1361       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1362       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1363
1364       if (insn == basic_block_end[b])
1365         break;
1366
1367       insn = NEXT_INSN (insn);
1368     }
1369
1370   /* Now every register that is local to this basic block
1371      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1372      Every quantity should have a known birth and death.  
1373
1374      Order the qtys so we assign them registers in order of 
1375      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we 
1376      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1377
1378   qty_order = (int *) alloca (next_qty * sizeof (int));
1379   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1380     qty_order[i] = i;
1381
1382 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1383   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1384
1385   switch (next_qty)
1386     {
1387     case 3:
1388       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1389       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1390         EXCHANGE (0, 1);
1391       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1392         EXCHANGE (2, 1);
1393
1394       /* ... Fall through ... */
1395     case 2:
1396       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1397       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1398         EXCHANGE (0, 1);
1399
1400       /* ... Fall through ... */
1401
1402     case 1:
1403     case 0:
1404       /* Nothing to do here.  */
1405       break;
1406
1407     default:
1408       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1409     }
1410
1411   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1412      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1413      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1414   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1415     {
1416       q = qty_order[i];
1417       if (qty_phys_has_sugg[q] || qty_phys_has_copy_sugg[q])
1418         qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], qty_mode[q], q,
1419                                          0, 1, qty_birth[q], qty_death[q]);
1420       else
1421         qty_phys_reg[q] = -1;
1422     }
1423
1424   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1425      look for a hardware register to put it in.
1426      First try the register class that is cheapest for this qty,
1427      if there is more than one class.  */
1428
1429   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1430     {
1431       q = qty_order[i];
1432       if (qty_phys_reg[q] < 0)
1433         {
1434           if (N_REG_CLASSES > 1)
1435             {
1436               qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], 
1437                                                qty_mode[q], q, 0, 0,
1438                                                qty_birth[q], qty_death[q]);
1439               if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1440                 continue;
1441             }
1442
1443           if (qty_alternate_class[q] != NO_REGS)
1444             qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_alternate_class[q],
1445                                              qty_mode[q], q, 0, 0,
1446                                              qty_birth[q], qty_death[q]);
1447         }
1448     }
1449
1450   /* Now propagate the register assignments
1451      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1452
1453   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1454     if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1455       {
1456         for (i = qty_first_reg[q]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1457           reg_renumber[i] = qty_phys_reg[q] + reg_offset[i];
1458         if (qty_scratch_rtx[q])
1459           {
1460             if (GET_CODE (qty_scratch_rtx[q]) == REG)
1461               abort ();
1462             PUT_CODE (qty_scratch_rtx[q], REG);
1463             REGNO (qty_scratch_rtx[q]) = qty_phys_reg[q];
1464
1465             scratch_block[scratch_index] = b;
1466             scratch_list[scratch_index++] = qty_scratch_rtx[q];
1467
1468             /* Must clear the USED field, because it will have been set by
1469                copy_rtx_if_shared, but the leaf_register code expects that
1470                it is zero in all REG rtx.  copy_rtx_if_shared does not set the
1471                used bit for REGs, but does for SCRATCHes.  */
1472             qty_scratch_rtx[q]->used = 0;
1473           }
1474       }
1475 }
1476 \f
1477 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1478    We give shorter-lived quantities higher priority.
1479    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1480    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1481    done by global-alloc.
1482
1483    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1484    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1485    of some programs by as much as a factor of three!  */
1486
1487 static int
1488 qty_compare (q1, q2)
1489      int q1, q2;
1490 {
1491   /* Note that the quotient will never be bigger than
1492      the value of floor_log2 times the maximum number of
1493      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1494      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1495   register int pri1
1496     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q1]) * qty_n_refs[q1])
1497         / ((qty_death[q1] - qty_birth[q1]) * qty_size[q1]))
1498        * 10000);
1499   register int pri2
1500     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q2]) * qty_n_refs[q2])
1501         / ((qty_death[q2] - qty_birth[q2]) * qty_size[q2]))
1502        * 10000);
1503   return pri2 - pri1;
1504 }
1505
1506 static int
1507 qty_compare_1 (q1, q2)
1508      int *q1, *q2;
1509 {
1510   register int tem;
1511
1512   /* Note that the quotient will never be bigger than
1513      the value of floor_log2 times the maximum number of
1514      times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1515      Multiplying this by 10000 can't overflow.  */
1516   register int pri1
1517     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q1]) * qty_n_refs[*q1])
1518         / ((qty_death[*q1] - qty_birth[*q1]) * qty_size[*q1]))
1519        * 10000);
1520   register int pri2
1521     = (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[*q2]) * qty_n_refs[*q2])
1522         / ((qty_death[*q2] - qty_birth[*q2]) * qty_size[*q2]))
1523        * 10000);
1524
1525   tem = pri2 - pri1;
1526   if (tem != 0) return tem;
1527   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1528      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1529   return *q1 - *q2;
1530 }
1531 \f
1532 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1533    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1534
1535    Combining registers means marking them as having the same quantity
1536    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1537    them is a SUBREG).
1538
1539    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1540    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1541    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1542    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1543
1544    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1545    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1546    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1547
1548    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1549    SETREG or if the input and output must share a register.
1550    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1551    
1552    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1553
1554    
1555 static int
1556 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1557      rtx usedreg, setreg;
1558      int may_save_copy;
1559      int insn_number;
1560      rtx insn;
1561      int already_dead;
1562 {
1563   register int ureg, sreg;
1564   register int offset = 0;
1565   int usize, ssize;
1566   register int sqty;
1567
1568   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1569      is present that does not change the entire register, don't consider
1570      this a copy insn.  */
1571
1572   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1573     {
1574       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1575         may_save_copy = 0;
1576       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1577       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1578     }
1579   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1580     return 0;
1581   ureg = REGNO (usedreg);
1582   usize = REG_SIZE (usedreg);
1583
1584   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1585     {
1586       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1587         may_save_copy = 0;
1588       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1589       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1590     }
1591   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1592     return 0;
1593   sreg = REGNO (setreg);
1594   ssize = REG_SIZE (setreg);
1595
1596   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1597      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1598      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1599   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1600       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1601       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1602       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1603       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1604          if that smaller object is already combined with something bigger. */
1605       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1606           && usize < qty_size[reg_qty[ureg]])
1607       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1608       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1609       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1610          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1611          combine anyway, but don't take any chances.  */
1612       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1613           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1614       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1615          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1616          also dies in this insn.  */
1617       || ureg == sreg
1618       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1619       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1620       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1621          implications as to which registers may be used.  */
1622       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1623     return 0;
1624
1625   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1626      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1627
1628      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1629      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1630      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1631
1632   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1633     {
1634       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1635          suggestions.  */
1636       if (reg_qty[sreg] == -2)
1637         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1638
1639       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1640         {
1641           if (may_save_copy)
1642             {
1643               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1644               qty_phys_has_copy_sugg[reg_qty[sreg]] = 1;
1645             }
1646           else
1647             {
1648               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1649               qty_phys_has_sugg[reg_qty[sreg]] = 1;
1650             }
1651         }
1652       return 0;
1653     }
1654
1655   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1656
1657   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1658     {
1659       if (may_save_copy)
1660         {
1661           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1662           qty_phys_has_copy_sugg[reg_qty[ureg]] = 1;
1663         }
1664       else
1665         {
1666           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1667           qty_phys_has_sugg[reg_qty[ureg]] = 1;
1668         }
1669       return 0;
1670     }
1671
1672   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1673      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1674      don't allocate.  */
1675   if (reg_qty[sreg] >= -1
1676       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1677          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1678       || (current_function_has_nonlocal_label
1679           && ((reg_n_calls_crossed[ureg] > 0)
1680               != (reg_n_calls_crossed[sreg] > 0))))
1681     return 0;
1682
1683   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1684      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1685      are compatible.  */
1686
1687   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1688       && reg_meets_class_p (sreg, qty_min_class[reg_qty[ureg]]))
1689     {
1690       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1691       sqty = reg_qty[ureg];
1692       reg_qty[sreg] = sqty;
1693       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1694       reg_next_in_qty[sreg] = qty_first_reg[sqty];
1695       qty_first_reg[sqty] = sreg;
1696
1697       /* If SREG's reg class is smaller, set qty_min_class[SQTY].  */
1698       update_qty_class (sqty, sreg);
1699
1700       /* Update info about quantity SQTY.  */
1701       qty_n_calls_crossed[sqty] += reg_n_calls_crossed[sreg];
1702       qty_n_refs[sqty] += reg_n_refs[sreg];
1703       if (usize < ssize)
1704         {
1705           register int i;
1706
1707           for (i = qty_first_reg[sqty]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1708             reg_offset[i] -= offset;
1709
1710           qty_size[sqty] = ssize;
1711           qty_mode[sqty] = GET_MODE (setreg);
1712         }
1713     }
1714   else
1715     return 0;
1716
1717   return 1;
1718 }
1719 \f
1720 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1721    to a quantity or register whose class is CLASS.
1722    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1723
1724 static int
1725 reg_meets_class_p (reg, class)
1726      int reg;
1727      enum reg_class class;
1728 {
1729   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1730   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1731           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1732 }
1733
1734 /* Return 1 if the two specified classes have registers in common.
1735    If CALL_SAVED, then consider only call-saved registers.  */
1736
1737 static int
1738 reg_classes_overlap_p (c1, c2, call_saved)
1739      register enum reg_class c1;
1740      register enum reg_class c2;
1741      int call_saved;
1742 {
1743   HARD_REG_SET c;
1744   int i;
1745
1746   COPY_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c1]);
1747   AND_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c2]);
1748
1749   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1750     if (TEST_HARD_REG_BIT (c, i)
1751         && (! call_saved || ! call_used_regs[i]))
1752       return 1;
1753
1754   return 0;
1755 }
1756
1757 /* Update the class of QTY assuming that REG is being tied to it.  */
1758
1759 static void
1760 update_qty_class (qty, reg)
1761      int qty;
1762      int reg;
1763 {
1764   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1765   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_min_class[qty]))
1766     qty_min_class[qty] = rclass;
1767
1768   rclass = reg_alternate_class (reg);
1769   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_alternate_class[qty]))
1770     qty_alternate_class[qty] = rclass;
1771 }
1772 \f
1773 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1774
1775    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1776    is modifying the register.
1777
1778    If it is not really a register, we do nothing.
1779    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1780    carry info from `block_alloc'.  */
1781
1782 static void
1783 reg_is_set (reg, setter)
1784      rtx reg;
1785      rtx setter;
1786 {
1787   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1788      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1789
1790   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1791       && GET_CODE (reg) != REG)
1792     return;
1793
1794   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1795      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1796      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1797
1798   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1799 }
1800 \f
1801 /* Handle beginning of the life of register REG.
1802    BIRTH is the index at which this is happening.  */
1803
1804 static void
1805 reg_is_born (reg, birth)
1806      rtx reg;
1807      int birth;
1808 {
1809   register int regno;
1810      
1811   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1812     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
1813   else
1814     regno = REGNO (reg);
1815
1816   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1817     {
1818       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
1819
1820       /* If the register was to have been born earlier that the present
1821          insn, mark it as live where it is actually born.  */
1822       if (birth < 2 * this_insn_number)
1823         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
1824     }
1825   else
1826     {
1827       if (reg_qty[regno] == -2)
1828         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
1829
1830       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
1831       if (reg_qty[regno] >= 0)
1832         qty_death[reg_qty[regno]] = -1;
1833     }
1834 }
1835
1836 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
1837    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
1838    is an input (the normal case).
1839    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
1840
1841 static void
1842 wipe_dead_reg (reg, output_p)
1843      register rtx reg;
1844      int output_p;
1845 {
1846   register int regno = REGNO (reg);
1847
1848   /* If this insn has multiple results,
1849      and the dead reg is used in one of the results,
1850      extend its life to after this insn,
1851      so it won't get allocated together with any other result of this insn.  */
1852   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
1853       && !single_set (this_insn))
1854     {
1855       int i;
1856       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
1857         {
1858           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
1859           if (GET_CODE (set) == SET
1860               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
1861               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
1862               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
1863             output_p = 1;
1864         }
1865     }
1866
1867   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1868     {
1869       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
1870
1871       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
1872          the beginning of this insn (the above statement would cause this
1873          not to happen).  */
1874       if (output_p)
1875         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
1876                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number+ 1);
1877     }
1878
1879   else if (reg_qty[regno] >= 0)
1880     qty_death[reg_qty[regno]] = 2 * this_insn_number + output_p;
1881 }
1882 \f
1883 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
1884    that can hold something of machine-mode MODE
1885      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
1886    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
1887    and return the number of the first of them.
1888    Return -1 if such a block cannot be found. 
1889    If QTY crosses calls, insist on a register preserved by calls,
1890    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
1891
1892    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
1893    register is available.  If not, return -1.  */
1894
1895 static int
1896 find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
1897                born_index, dead_index)
1898      enum reg_class class;
1899      enum machine_mode mode;
1900      int accept_call_clobbered;
1901      int just_try_suggested;
1902      int qty;
1903      int born_index, dead_index;
1904 {
1905   register int i, ins;
1906 #ifdef HARD_REG_SET
1907   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
1908 #endif
1909     HARD_REG_SET used, first_used;
1910 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1911   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1912 #endif
1913
1914   /* Validate our parameters.  */
1915   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
1916     abort ();
1917
1918   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
1919      if we might get a nonlocal goto.  */
1920   if (current_function_has_nonlocal_label
1921       && qty_n_calls_crossed[qty] > 0)
1922     return -1;
1923
1924   if (accept_call_clobbered)
1925     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
1926   else if (qty_n_calls_crossed[qty] == 0)
1927     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
1928   else
1929     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
1930
1931   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
1932     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
1933
1934   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
1935
1936   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
1937      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
1938      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
1939      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
1940
1941      This is true of any register that can be eliminated.  */
1942 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1943   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
1944     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
1945 #else
1946   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
1947 #endif
1948
1949   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
1950      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
1951      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
1952      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
1953      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
1954      registers.  */
1955   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
1956
1957   if (just_try_suggested)
1958     {
1959       if (qty_phys_has_copy_sugg[qty])
1960         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qty]);
1961       else
1962         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qty]);
1963     }
1964
1965   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
1966   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
1967
1968   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
1969
1970   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1971     {
1972 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
1973       int regno = reg_alloc_order[i];
1974 #else
1975       int regno = i;
1976 #endif
1977       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
1978           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
1979         {
1980           register int j;
1981           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
1982           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
1983           if (j == size1)
1984             {
1985               /* Mark that this register is in use between its birth and death
1986                  insns.  */
1987               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
1988               return regno;
1989             }
1990 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
1991           i += j;               /* Skip starting points we know will lose */
1992 #endif
1993         }
1994     }
1995
1996  fail:
1997
1998   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
1999      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2000      try them.  */
2001   
2002   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2003      and save and restore it around calls, do that.  */
2004   if (just_try_suggested && qty_phys_has_copy_sugg[qty]
2005       && qty_phys_has_sugg[qty])
2006     {
2007       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2008       qty_phys_has_copy_sugg[qty] = 0;
2009       return find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, 1,
2010                             born_index, dead_index);
2011     }
2012
2013   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2014      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2015      registers in that case.  */
2016
2017   if (! accept_call_clobbered
2018       && flag_caller_saves
2019       && ! just_try_suggested
2020       && qty_n_calls_crossed[qty] != 0
2021       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty_n_refs[qty], qty_n_calls_crossed[qty]))
2022     {
2023       i = find_free_reg (class, mode, qty, 1, 0, born_index, dead_index);
2024       if (i >= 0)
2025         caller_save_needed = 1;
2026       return i;
2027     }
2028   return -1;
2029 }
2030 \f
2031 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2032    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2033    is zero).  */
2034
2035 static void
2036 mark_life (regno, mode, life)
2037      register int regno;
2038      enum machine_mode mode;
2039      int life;
2040 {
2041   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2042   if (life)
2043     while (--j >= 0)
2044       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2045   else
2046     while (--j >= 0)
2047       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2048 }
2049
2050 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2051    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2052    to insn number DEATH (exclusive).  */
2053
2054 static void
2055 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2056      register int regno, life, birth;
2057      enum machine_mode mode;
2058      int death;
2059 {
2060   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2061 #ifdef HARD_REG_SET
2062   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2063 #endif
2064     HARD_REG_SET this_reg;
2065
2066   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2067   while (--j >= 0)
2068     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2069
2070   if (life)
2071     while (birth < death)
2072       {
2073         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2074         birth++;
2075       }
2076   else
2077     while (birth < death)
2078       {
2079         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2080         birth++;
2081       }
2082 }
2083 \f
2084 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2085    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2086    the equivalent expression.
2087
2088    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2089    in which it is used, return 1.
2090
2091    Otherwise, return 0.  */
2092
2093 static int
2094 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2095      rtx insn, r0, r1;
2096 {
2097   int ok = 0;
2098   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2099   rtx p, last;
2100
2101   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2102      when we scan the insns that actually use it.  */
2103
2104   if (note == 0
2105       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2106       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2107           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2108     return 0;
2109
2110   last = XEXP (note, 0);
2111
2112   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2113     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
2114       {
2115         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2116           ok = 1;
2117
2118         if (reg_mentioned_p (r1, PATTERN (p))
2119             && ! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2120           return 0;
2121       }
2122       
2123   return ok;
2124 }
2125 \f
2126 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
2127
2128 /* Return 1 if the constraint string P indicates that the a the operand
2129    must be equal to operand 0 and that no register is acceptable.  */
2130
2131 static int
2132 requires_inout_p (p)
2133      char *p;
2134 {
2135   char c;
2136   int found_zero = 0;
2137
2138   while (c = *p++)
2139     switch (c)
2140       {
2141       case '0':
2142         found_zero = 1;
2143         break;
2144
2145       case '=':  case '+':  case '?':
2146       case '#':  case '&':  case '!':
2147       case '*':  case '%':  case ',':
2148       case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
2149       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2150       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2151       case 's':  case 'i':  case 'n':
2152       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2153       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2154 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
2155       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
2156 #endif
2157       case 'X':
2158         /* These don't say anything we care about.  */
2159         break;
2160
2161       case 'p':
2162       case 'g': case 'r':
2163       default:
2164         /* These mean a register is allowed.  Fail if so.  */
2165         return 0;
2166       }
2167
2168   return found_zero;
2169 }
2170 #endif /* REGISTER_CONSTRAINTS */
2171 \f
2172 void
2173 dump_local_alloc (file)
2174      FILE *file;
2175 {
2176   register int i;
2177   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2178     if (reg_renumber[i] != -1)
2179       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2180 }