OSDN Git Service

* config/arm/crti.asm: Give _init and _fini function type.
[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       int j;
1122       if (clear_regnos > 8)
1123         {
1124           FOR_EACH_BB (bb)
1125             {
1126               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_start, &cleared_regs);
1127               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_end, &cleared_regs);
1128             }
1129         }
1130       else
1131         EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (&cleared_regs, 0, j,
1132           {
1133             FOR_EACH_BB (bb)
1134               {
1135                 CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_start, j);
1136                 CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_end, j);
1137               }
1138           });
1139     }
1140
1141   /* Clean up.  */
1142   end_alias_analysis ();
1143   CLEAR_REG_SET (&cleared_regs);
1144   free (reg_equiv);
1145 }
1146
1147 /* Mark REG as having no known equivalence.
1148    Some instructions might have been processed before and furnished
1149    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
1150    removed.
1151    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
1152    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
1153    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
1154 static void
1155 no_equiv (rtx reg, rtx store ATTRIBUTE_UNUSED, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1156 {
1157   int regno;
1158   rtx list;
1159
1160   if (!REG_P (reg))
1161     return;
1162   regno = REGNO (reg);
1163   list = reg_equiv[regno].init_insns;
1164   if (list == const0_rtx)
1165     return;
1166   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1167     {
1168       rtx insn = XEXP (list, 0);
1169       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1170     }
1171   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
1172   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
1173 }
1174 \f
1175 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1176    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1177
1178 static void
1179 block_alloc (int b)
1180 {
1181   int i, q;
1182   rtx insn;
1183   rtx note, hard_reg;
1184   int insn_number = 0;
1185   int insn_count = 0;
1186   int max_uid = get_max_uid ();
1187   int *qty_order;
1188   int no_conflict_combined_regno = -1;
1189
1190   /* Count the instructions in the basic block.  */
1191
1192   insn = BB_END (BASIC_BLOCK (b));
1193   while (1)
1194     {
1195       if (!NOTE_P (insn))
1196         if (++insn_count > max_uid)
1197           abort ();
1198       if (insn == BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b)))
1199         break;
1200       insn = PREV_INSN (insn);
1201     }
1202
1203   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1204      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1205   regs_live_at = xcalloc ((2 * insn_count + 2), sizeof (HARD_REG_SET));
1206
1207   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1208
1209   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1210
1211   /* This loop scans the instructions of the basic block
1212      and assigns quantities to registers.
1213      It computes which registers to tie.  */
1214
1215   insn = BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b));
1216   while (1)
1217     {
1218       if (!NOTE_P (insn))
1219         insn_number++;
1220
1221       if (INSN_P (insn))
1222         {
1223           rtx link, set;
1224           int win = 0;
1225           rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1226           int combined_regno = -1;
1227           int i;
1228
1229           this_insn_number = insn_number;
1230           this_insn = insn;
1231
1232           extract_insn (insn);
1233           which_alternative = -1;
1234
1235           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1236              If so, try doing that.
1237              Suitable insns are those with at least two operands and where
1238              operand 0 is an output that is a register that is not
1239              earlyclobber.
1240
1241              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1242              First look for operands that are required to be in the same
1243              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1244              operand or one that can be put into that operand if the
1245              operation is commutative.  If we don't find an operand
1246              that is required to be in the same register as operand 0,
1247              we can tie with any operand.
1248
1249              Subregs in place of regs are also ok.
1250
1251              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1252
1253           if (optimize
1254               && recog_data.n_operands > 1
1255               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1256               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1257             {
1258               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1259               int must_match_0 = -1;
1260               /* Counts number of alternatives that require a match with
1261                  operand 0.  */
1262               int n_matching_alts = 0;
1263
1264               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1265                 {
1266                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1267                   int this_match = requires_inout (p);
1268
1269                   n_matching_alts += this_match;
1270                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1271                     must_match_0 = i;
1272                 }
1273
1274               r0 = recog_data.operand[0];
1275               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1276                 {
1277                   /* Skip this operand if we found an operand that
1278                      must match operand 0 and this operand isn't it
1279                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1280
1281                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1282                       && ! (i == must_match_0 + 1
1283                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1284                       && ! (i == must_match_0 - 1
1285                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1286                     continue;
1287
1288                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1289                      must match operand zero.  In that case, skip any
1290                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1291                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1292                      ignore commutativity in this case to keep things simple.  */
1293                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1294                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1295                     continue;
1296
1297                   r1 = recog_data.operand[i];
1298
1299                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1300                      There may be more than one register, but we only try one
1301                      of them.  */
1302                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p'
1303                       || EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (recog_data.constraints[i][0],
1304                                                    recog_data.constraints[i]))
1305                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1306                       r1 = XEXP (r1, 0);
1307
1308                   /* Avoid making a call-saved register unnecessarily
1309                      clobbered.  */
1310                   hard_reg = get_hard_reg_initial_reg (cfun, r1);
1311                   if (hard_reg != NULL_RTX)
1312                     {
1313                       if (REG_P (hard_reg)
1314                           && IN_RANGE (REGNO (hard_reg),
1315                                        0, FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1)
1316                           && ! call_used_regs[REGNO (hard_reg)])
1317                         continue;
1318                     }
1319
1320                   if (REG_P (r0) || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1321                     {
1322                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1323                          If we have a move insn or an insn whose first input
1324                          can only be in the same register as the output, give
1325                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1326                       int may_save_copy
1327                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1328
1329                       if (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1330                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1331                                             insn_number, insn, 0);
1332                     }
1333                   if (win)
1334                     break;
1335                 }
1336             }
1337
1338           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1339              which can safely overlap one of the inputs.
1340              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1341              and ends with an insn that copies the result to itself
1342              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1343              That note indicates what the inputs are.
1344              The result and the input can overlap if each insn in
1345              the sequence either doesn't mention the input
1346              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1347
1348              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1349              destination register won't have had a quantity number
1350              assigned, since that would prevent combining.  */
1351
1352           if (optimize
1353               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1354               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1355                   REG_P (r0))
1356               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1357               && XEXP (link, 0) != 0
1358               && NONJUMP_INSN_P (XEXP (link, 0))
1359               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1360               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1361               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1362                                         NULL_RTX)) != 0)
1363             {
1364               if (r1 = XEXP (note, 0), REG_P (r1)
1365                   /* Check that we have such a sequence.  */
1366                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1367                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1368               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1369                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1370                            REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1371                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1372                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1373
1374               /* Here we care if the operation to be computed is
1375                  commutative.  */
1376               else if (COMMUTATIVE_P (XEXP (note, 0))
1377                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1378                            (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1379                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1380                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1381
1382               /* If we did combine something, show the register number
1383                  in question so that we know to ignore its death.  */
1384               if (win)
1385                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1386             }
1387
1388           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1389              to the number of the register used in this insn
1390              that was tied to the register set in this insn.
1391              This register's qty should not be "killed".  */
1392
1393           if (win)
1394             {
1395               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1396                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1397               combined_regno = REGNO (r1);
1398             }
1399
1400           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1401              except for anything that was just combined.  */
1402
1403           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1404             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1405                 && REG_P (XEXP (link, 0))
1406                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1407                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1408                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1409                                         XEXP (link, 0))))
1410               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1411
1412           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1413              that are born (set) in this instruction.
1414              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1415
1416           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1417
1418           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1419              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1420              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1421              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1422              die after, not during, the current insn.  */
1423
1424           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1425             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1426                 && REG_P (XEXP (link, 0)))
1427               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1428
1429           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1430              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1431              block, so clear any register number that combined within it.  */
1432           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1433               && NONJUMP_INSN_P (XEXP (note, 0))
1434               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1435             no_conflict_combined_regno = -1;
1436         }
1437
1438       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1439          record the registers live before the block's first insn, since no
1440          pseudos we care about are live before that insn.  */
1441
1442       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1443       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1444
1445       if (insn == BB_END (BASIC_BLOCK (b)))
1446         break;
1447
1448       insn = NEXT_INSN (insn);
1449     }
1450
1451   /* Now every register that is local to this basic block
1452      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1453      Every quantity should have a known birth and death.
1454
1455      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1456      number of suggested registers they need so we allocate those with
1457      the most restrictive needs first.  */
1458
1459   qty_order = xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1460   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1461     qty_order[i] = i;
1462
1463 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1464   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1465
1466   switch (next_qty)
1467     {
1468     case 3:
1469       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1470       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1471         EXCHANGE (0, 1);
1472       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1473         EXCHANGE (2, 1);
1474
1475       /* ... Fall through ...  */
1476     case 2:
1477       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1478       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1479         EXCHANGE (0, 1);
1480
1481       /* ... Fall through ...  */
1482
1483     case 1:
1484     case 0:
1485       /* Nothing to do here.  */
1486       break;
1487
1488     default:
1489       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1490     }
1491
1492   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1493      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1494      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1495   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1496     {
1497       q = qty_order[i];
1498       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1499         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1500                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1501       else
1502         qty[q].phys_reg = -1;
1503     }
1504
1505   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1506      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1507      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1508
1509   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1510     qty_order[i] = i;
1511
1512 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1513   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1514
1515   switch (next_qty)
1516     {
1517     case 3:
1518       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1519       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1520         EXCHANGE (0, 1);
1521       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1522         EXCHANGE (2, 1);
1523
1524       /* ... Fall through ...  */
1525     case 2:
1526       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1527       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1528         EXCHANGE (0, 1);
1529
1530       /* ... Fall through ...  */
1531
1532     case 1:
1533     case 0:
1534       /* Nothing to do here.  */
1535       break;
1536
1537     default:
1538       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1539     }
1540
1541   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1542      look for a hardware register to put it in.
1543      First try the register class that is cheapest for this qty,
1544      if there is more than one class.  */
1545
1546   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1547     {
1548       q = qty_order[i];
1549       if (qty[q].phys_reg < 0)
1550         {
1551 #ifdef INSN_SCHEDULING
1552           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1553              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1554              of this qty's lifetime.
1555
1556              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1557              discourage the register allocator from creating false
1558              dependencies.
1559
1560              The adjustment value is chosen to indicate that this qty
1561              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1562              before and after the lifetime of this qty.
1563
1564              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1565              overall code performance.
1566
1567              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1568              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1569           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1570           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1571                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1572 #endif
1573
1574           if (N_REG_CLASSES > 1)
1575             {
1576 #ifdef INSN_SCHEDULING
1577               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1578                  are born immediately after this qty or die immediately before
1579                  this qty.
1580
1581                  This optimization is only appropriate when we will run
1582                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1583                  for code size.  */
1584               if (flag_schedule_insns_after_reload
1585                   && !optimize_size
1586                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1587                 {
1588                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1589                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1590                                                    fake_birth, fake_death);
1591                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1592                     continue;
1593                 }
1594 #endif
1595               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1596                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1597                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1598               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1599                 continue;
1600             }
1601
1602 #ifdef INSN_SCHEDULING
1603           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1604           if (flag_schedule_insns_after_reload
1605               && !optimize_size
1606               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1607               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1608             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1609                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1610                                              fake_birth, fake_death);
1611 #endif
1612           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1613             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1614                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1615                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1616         }
1617     }
1618
1619   /* Now propagate the register assignments
1620      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1621
1622   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1623     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1624       {
1625         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1626           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1627       }
1628
1629   /* Clean up.  */
1630   free (regs_live_at);
1631   free (qty_order);
1632 }
1633 \f
1634 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1635    We give shorter-lived quantities higher priority.
1636    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1637    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1638    done by global-alloc.
1639
1640    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1641    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1642    of some programs by as much as a factor of three!  */
1643
1644 /* Note that the quotient will never be bigger than
1645    the value of floor_log2 times the maximum number of
1646    times a register can occur in one insn (surely less than 100)
1647    weighted by frequency (max REG_FREQ_MAX).
1648    Multiplying this by 10000/REG_FREQ_MAX can't overflow.
1649    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1650
1651 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1652   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].freq * qty[q].size) \
1653           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * (10000 / REG_FREQ_MAX)))
1654
1655 static int
1656 qty_compare (int q1, int q2)
1657 {
1658   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1659 }
1660
1661 static int
1662 qty_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1663 {
1664   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1665   int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1666
1667   if (tem != 0)
1668     return tem;
1669
1670   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1671      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1672   return q1 - q2;
1673 }
1674 \f
1675 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1676    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1677    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1678    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1679    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1680    algorithm as above.  */
1681
1682 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1683   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1684     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1685     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1686
1687 static int
1688 qty_sugg_compare (int q1, int q2)
1689 {
1690   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1691
1692   if (tem != 0)
1693     return tem;
1694
1695   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1696 }
1697
1698 static int
1699 qty_sugg_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1700 {
1701   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1702   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1703
1704   if (tem != 0)
1705     return tem;
1706
1707   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1708   if (tem != 0)
1709     return tem;
1710
1711   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1712      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1713   return q1 - q2;
1714 }
1715
1716 #undef QTY_CMP_SUGG
1717 #undef QTY_CMP_PRI
1718 \f
1719 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1720    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1721
1722    Combining registers means marking them as having the same quantity
1723    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1724    them is a SUBREG.
1725
1726    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1727    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1728    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1729    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movmem).
1730
1731    ALREADY_DEAD is nonzero if USEDREG is known to be dead even though
1732    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1733    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1734
1735    MAY_SAVE_COPY is nonzero if this insn is simply copying USEDREG to
1736    SETREG or if the input and output must share a register.
1737    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1738
1739    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1740
1741 static int
1742 combine_regs (rtx usedreg, rtx setreg, int may_save_copy, int insn_number,
1743               rtx insn, int already_dead)
1744 {
1745   int ureg, sreg;
1746   int offset = 0;
1747   int usize, ssize;
1748   int sqty;
1749
1750   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1751      is present that does not change the entire register, don't consider
1752      this a copy insn.  */
1753
1754   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1755     {
1756       rtx subreg = SUBREG_REG (usedreg);
1757
1758       if (REG_P (subreg))
1759         {
1760           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1761             may_save_copy = 0;
1762
1763           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1764             offset += subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1765                                            GET_MODE (subreg),
1766                                            SUBREG_BYTE (usedreg),
1767                                            GET_MODE (usedreg));
1768           else
1769             offset += (SUBREG_BYTE (usedreg)
1770                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1771         }
1772
1773       usedreg = subreg;
1774     }
1775
1776   if (!REG_P (usedreg))
1777     return 0;
1778
1779   ureg = REGNO (usedreg);
1780   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1781     usize = hard_regno_nregs[ureg][GET_MODE (usedreg)];
1782   else
1783     usize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (usedreg))
1784               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)) - 1))
1785              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1786
1787   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1788     {
1789       rtx subreg = SUBREG_REG (setreg);
1790
1791       if (REG_P (subreg))
1792         {
1793           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1794             may_save_copy = 0;
1795
1796           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1797             offset -= subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1798                                            GET_MODE (subreg),
1799                                            SUBREG_BYTE (setreg),
1800                                            GET_MODE (setreg));
1801           else
1802             offset -= (SUBREG_BYTE (setreg)
1803                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1804         }
1805
1806       setreg = subreg;
1807     }
1808
1809   if (!REG_P (setreg))
1810     return 0;
1811
1812   sreg = REGNO (setreg);
1813   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1814     ssize = hard_regno_nregs[sreg][GET_MODE (setreg)];
1815   else
1816     ssize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (setreg))
1817               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)) - 1))
1818              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1819
1820   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1821      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1822      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1823   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1824       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1825       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1826       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1827       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1828          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1829       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1830           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1831       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1832       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1833       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1834          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1835          combine anyway, but don't take any chances.  */
1836       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1837           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1838       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1839          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1840          also dies in this insn.  */
1841       || ureg == sreg
1842       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1843       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1844       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1845          implications as to which registers may be used.  */
1846       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1847     return 0;
1848
1849   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1850      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1851
1852      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1853      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1854      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1855
1856   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1857     {
1858       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1859          suggestions.  */
1860       if (reg_qty[sreg] == -2)
1861         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1862
1863       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1864         {
1865           if (may_save_copy
1866               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1867             {
1868               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1869               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1870             }
1871           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1872             {
1873               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1874               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1875             }
1876         }
1877       return 0;
1878     }
1879
1880   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1881
1882   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1883     {
1884       if (may_save_copy
1885           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1886         {
1887           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1888           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1889         }
1890       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1891         {
1892           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1893           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1894         }
1895       return 0;
1896     }
1897
1898   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1899      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1900      don't allocate.  */
1901   if (reg_qty[sreg] >= -1
1902       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1903          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1904       || (current_function_has_nonlocal_label
1905           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1906               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1907     return 0;
1908
1909   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1910      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1911      are compatible.  */
1912
1913   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1914       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1915     {
1916       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1917       sqty = reg_qty[ureg];
1918       reg_qty[sreg] = sqty;
1919       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1920       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1921       qty[sqty].first_reg = sreg;
1922
1923       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1924       update_qty_class (sqty, sreg);
1925
1926       /* Update info about quantity SQTY.  */
1927       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1928       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1929       qty[sqty].freq += REG_FREQ (sreg);
1930       if (usize < ssize)
1931         {
1932           int i;
1933
1934           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1935             reg_offset[i] -= offset;
1936
1937           qty[sqty].size = ssize;
1938           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1939         }
1940     }
1941   else
1942     return 0;
1943
1944   return 1;
1945 }
1946 \f
1947 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1948    to a quantity or register whose class is CLASS.
1949    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1950
1951 static int
1952 reg_meets_class_p (int reg, enum reg_class class)
1953 {
1954   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1955   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1956           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1957 }
1958
1959 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1960
1961 static void
1962 update_qty_class (int qtyno, int reg)
1963 {
1964   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1965   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1966     qty[qtyno].min_class = rclass;
1967
1968   rclass = reg_alternate_class (reg);
1969   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1970     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1971 }
1972 \f
1973 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1974
1975    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1976    is modifying the register.
1977
1978    If it is not really a register, we do nothing.
1979    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1980    carry info from `block_alloc'.  */
1981
1982 static void
1983 reg_is_set (rtx reg, rtx setter, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1984 {
1985   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1986      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1987
1988   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1989       && !REG_P (reg))
1990     return;
1991
1992   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1993      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1994      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1995
1996   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1997 }
1998 \f
1999 /* Handle beginning of the life of register REG.
2000    BIRTH is the index at which this is happening.  */
2001
2002 static void
2003 reg_is_born (rtx reg, int birth)
2004 {
2005   int regno;
2006
2007   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2008     {
2009       regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
2010       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2011         regno = subreg_hard_regno (reg, 1);
2012     }
2013   else
2014     regno = REGNO (reg);
2015
2016   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2017     {
2018       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2019
2020       /* If the register was to have been born earlier that the present
2021          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2022       if (birth < 2 * this_insn_number)
2023         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2024     }
2025   else
2026     {
2027       if (reg_qty[regno] == -2)
2028         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2029
2030       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2031       if (reg_qty[regno] >= 0)
2032         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
2033     }
2034 }
2035
2036 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is nonzero,
2037    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2038    is an input (the normal case).
2039    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2040
2041 static void
2042 wipe_dead_reg (rtx reg, int output_p)
2043 {
2044   int regno = REGNO (reg);
2045
2046   /* If this insn has multiple results,
2047      and the dead reg is used in one of the results,
2048      extend its life to after this insn,
2049      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
2050
2051      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
2052      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
2053      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
2054      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
2055      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
2056      register before the output reload insn.  */
2057   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2058       && multiple_sets (this_insn))
2059     {
2060       int i;
2061       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2062         {
2063           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2064           if (GET_CODE (set) == SET
2065               && !REG_P (SET_DEST (set))
2066               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2067               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2068             output_p = 1;
2069         }
2070     }
2071
2072   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2073      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2074      the result of this insn.  */
2075   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2076     output_p = 1;
2077
2078   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2079     {
2080       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2081
2082       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2083          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2084          not to happen).  */
2085       if (output_p)
2086         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2087                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
2088     }
2089
2090   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2091     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
2092 }
2093 \f
2094 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2095    that can hold something of machine-mode MODE
2096      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2097    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2098    and return the number of the first of them.
2099    Return -1 if such a block cannot be found.
2100    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2101    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2102
2103    If JUST_TRY_SUGGESTED is nonzero, only try to see if the suggested
2104    register is available.  If not, return -1.  */
2105
2106 static int
2107 find_free_reg (enum reg_class class, enum machine_mode mode, int qtyno,
2108                int accept_call_clobbered, int just_try_suggested,
2109                int born_index, int dead_index)
2110 {
2111   int i, ins;
2112   HARD_REG_SET first_used, used;
2113 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2114   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2115 #endif
2116
2117   /* Validate our parameters.  */
2118   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2119     abort ();
2120
2121   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2122      if we might get a nonlocal goto.  */
2123   if (current_function_has_nonlocal_label
2124       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
2125     return -1;
2126
2127   if (accept_call_clobbered)
2128     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2129   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
2130     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2131   else
2132     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2133
2134   if (accept_call_clobbered)
2135     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2136
2137   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2138     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2139
2140   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2141
2142   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2143      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2144      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2145      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2146
2147      This is true of any register that can be eliminated.  */
2148 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2149   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2150     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2151 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2152   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2153      that it might be eliminated into.  */
2154   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2155 #endif
2156 #else
2157   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2158 #endif
2159
2160 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
2161   cannot_change_mode_set_regs (&used, mode, qty[qtyno].first_reg);
2162 #endif
2163
2164   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2165      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2166      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2167      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2168      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2169      registers.  */
2170   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2171
2172   if (just_try_suggested)
2173     {
2174       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
2175         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
2176       else
2177         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
2178     }
2179
2180   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2181   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2182
2183   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2184
2185   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2186     {
2187 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2188       int regno = reg_alloc_order[i];
2189 #else
2190       int regno = i;
2191 #endif
2192       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2193           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2194           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2195               || accept_call_clobbered
2196               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2197         {
2198           int j;
2199           int size1 = hard_regno_nregs[regno][mode];
2200           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2201           if (j == size1)
2202             {
2203               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2204                  insns.  */
2205               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2206               return regno;
2207             }
2208 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2209           /* Skip starting points we know will lose.  */
2210           i += j;
2211 #endif
2212         }
2213     }
2214
2215  fail:
2216   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2217      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2218      try them.  */
2219
2220   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2221      and save and restore it around calls, do that.  */
2222   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2223       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2224     {
2225       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2226       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2227       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2228                             born_index, dead_index);
2229     }
2230
2231   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2232      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2233      registers in that case.  */
2234
2235   if (! accept_call_clobbered
2236       && flag_caller_saves
2237       && ! just_try_suggested
2238       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2239       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2240                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2241     {
2242       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2243       if (i >= 0)
2244         caller_save_needed = 1;
2245       return i;
2246     }
2247   return -1;
2248 }
2249 \f
2250 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2251    insn (if LIFE is nonzero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2252    is zero).  */
2253
2254 static void
2255 mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life)
2256 {
2257   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2258   if (life)
2259     while (--j >= 0)
2260       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2261   else
2262     while (--j >= 0)
2263       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2264 }
2265
2266 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2267    is nonzero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2268    to insn number DEATH (exclusive).  */
2269
2270 static void
2271 post_mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life, int birth,
2272                 int death)
2273 {
2274   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2275   HARD_REG_SET this_reg;
2276
2277   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2278   while (--j >= 0)
2279     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2280
2281   if (life)
2282     while (birth < death)
2283       {
2284         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2285         birth++;
2286       }
2287   else
2288     while (birth < death)
2289       {
2290         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2291         birth++;
2292       }
2293 }
2294 \f
2295 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2296    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2297    the equivalent expression.
2298
2299    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2300    in which it is used, return 1.
2301
2302    Otherwise, return 0.  */
2303
2304 static int
2305 no_conflict_p (rtx insn, rtx r0 ATTRIBUTE_UNUSED, rtx r1)
2306 {
2307   int ok = 0;
2308   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2309   rtx p, last;
2310
2311   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2312      when we scan the insns that actually use it.  */
2313
2314   if (note == 0
2315       || (REG_P (r1) && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2316       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (r1))
2317           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2318     return 0;
2319
2320   last = XEXP (note, 0);
2321
2322   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2323     if (INSN_P (p))
2324       {
2325         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2326           ok = 1;
2327
2328         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2329            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2330            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2331            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2332            true when these sequences are created.  */
2333         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2334           return 0;
2335       }
2336
2337   return ok;
2338 }
2339 \f
2340 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2341    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2342    is acceptable.  */
2343
2344 static int
2345 requires_inout (const char *p)
2346 {
2347   char c;
2348   int found_zero = 0;
2349   int reg_allowed = 0;
2350   int num_matching_alts = 0;
2351   int len;
2352
2353   for ( ; (c = *p); p += len)
2354     {
2355       len = CONSTRAINT_LEN (c, p);
2356       switch (c)
2357         {
2358         case '=':  case '+':  case '?':
2359         case '#':  case '&':  case '!':
2360         case '*':  case '%':
2361         case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2362         case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2363         case 's':  case 'i':  case 'n':
2364         case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2365         case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2366         case 'X':
2367           /* These don't say anything we care about.  */
2368           break;
2369
2370         case ',':
2371           if (found_zero && ! reg_allowed)
2372             num_matching_alts++;
2373
2374           found_zero = reg_allowed = 0;
2375           break;
2376
2377         case '0':
2378           found_zero = 1;
2379           break;
2380
2381         case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2382         case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2383           /* Skip the balance of the matching constraint.  */
2384           do
2385             p++;
2386           while (ISDIGIT (*p));
2387           len = 0;
2388           break;
2389
2390         default:
2391           if (REG_CLASS_FROM_CONSTRAINT (c, p) == NO_REGS
2392               && !EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (c, p))
2393             break;
2394           /* Fall through.  */
2395         case 'p':
2396         case 'g': case 'r':
2397           reg_allowed = 1;
2398           break;
2399         }
2400     }
2401
2402   if (found_zero && ! reg_allowed)
2403     num_matching_alts++;
2404
2405   return num_matching_alts;
2406 }
2407 \f
2408 void
2409 dump_local_alloc (FILE *file)
2410 {
2411   int i;
2412   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2413     if (reg_renumber[i] != -1)
2414       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2415 }